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学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 、2 3 为油槽2 为滤油器 ；3 为液压泵；4 、5 、6 为比例放大器 ； 7 8 、9 为三位 四通电磁换向月；1 0 、1 1 、1 2 为二位 四通 电液比例流量阀； l 3 、1 4 、1 5 为双作用液压缸 ；1 6 、1 7 、l 8 、1 9 、2 O 、2 l 为限位开关 ；2 2 为 电磁 溢流阀 图2 电控液压系统总体示意 图 本 液压控制系统 中三个液压缸 的同步控 制原理为 通过P I D P r o p o r t i o n I n t e g r a t i o n Di f f e r e n t i a t i o n 控制电液 比例阀的开 口大小，P I D 控制变量为三个液压缸之 间的 位移差 ，即双作用液压缸B 的位移量 由双作用液压缸A 的位移量与B 的位移量 的差值进行控制，以此类推，双 作用液压缸C 的位移量 由双作用液压缸B 的位移量与C 的 位移量 的差值进行控制，双作用液压缸A的位移量由双 作用液压缸C的位移量与A的位移量的差值进 行控制 ； 因液压系统中液压缸运动的快慢与液压缸离液压泵的远 近有很大关系 ，所 以在此系统 中双作用液压缸A 运动最 慢，用最慢的液压缸控制其他两个液压缸的位移量，并 且 同步起始位置时，若三个液压缸位移量无差别 ，三个 液压缸 不会 运动 ，所 以本系统 中设置 电液 比例 阀的起 始位置 为连通 状态 ，进而保证 了三个 液压缸 的同步运 动瞳 】 。而三个双 作用液压缸的顺序控制采用P L C 控制 电 磁换向阀的得电情况进而达到对双作用液压缸的顺序控 制 。具体工作原理如下 1 系统首先会 检查限位 开关S O 1 、S 0 3 、S 0 5 的状 态 ，当全部为闭合状态时，图l 中7 三位四通 电磁换 向阀 的左 电磁铁Y A 1 得电，双作用液压缸A 开始无杆腔进油， 有杆腔出油，液压缸A 的液压杆推出，即A 缸拉回。 2如图1 所示，当A缸液压杆运动到最右端 ，碰 到 限位开关S 0 2 时 ，图1 中8 三位 四通 电磁换 向阀的左电磁 铁Y A3 得 电，B 缸开始无杆腔进油 ，有杆腔 出油，即B 缸拉回。 3 当B 缸液压杆运动到最右端，碰到限位开关S 0 4 时 ，图1 中9 三位四通电磁换向阀的左 电磁铁Y A 5 得电， C缸开始 无杆腔进油 ，有杆腔 出油，即C缸 拉回，以上 为双作用液压缸的顺序控制。 4当检测 lJ S 0 2 、S 0 4 、S 0 6 同时闭合时，启动延 时，在该程序中设定延时1 s 是为了使物料沉积到料仓底 部，便于卸料 。 5 l s 之后，图1 中7 Z位 四通电磁换 向阀的右 电磁 铁YA2 、8 三位四通 电磁换 向阀的右 电磁铁YA 4 、9 三位 四通 电磁换 向阀的右 电磁铁Y A6 同时得电，此时对电液 比例流量阀的控制采用P I D控制 ，在此过程中需要调整 P I D 参数达到一种平衡状态，才 能使三个液压缸 中液压 杆 同时拉回，即三个液压缸 同时推出，而P I D 参数 的调 整采用仿真进行 。 6 当三个液 压缸 同时运动到 最右端 ，限位开 关 S 0 1 、S 0 3 、S 0 5 同时闭合时，进入下一个工作循环。 2 应用举例 本文 中设计 的系统主要用于生活垃圾箱 的 自动 卸 料 ，为了使仿真效果和实际效果相 同，结合实际应用情 况设定相关参数，具体如下，液压缸的缸径选用 ，液压 缸的杆径选用 ，液压缸行程选用，液压泵流量设定为， 根据物料的重力以及摩擦参数计算出液压缸的液压杆拉 回所需拉力为，推力为，这里具体的计算过程就不详细 列 出了，本文 的重点是如何选用P L C型号，以及控制程 序 的编写。 在该系统中P L C 选用的类型对控制效 果好坏影响比 较大 ，由P L C 选型规则可知，一般可根据输入输出 I ／ 0点数 、存储器容量和控制功能的选择等确定P L C 的 功能、外部设备特性等因本控制系统中控制功能、程 序 复杂度等较简单，P L C的选型主要是根据输入和输出 I ／ 0的点数选择具体 的P L C 型号，具体输入和输 出 I ， 0点数及意义如表1 所示。 表1 输入输出 1 ／ 0点数及其含义 本系统 的控制要求 为闭环 控制， 由自动卸料工作 过程可 知，3 个双作用液 压缸先是根 据位置信 息量进 行顺序逻辑控制，然后采用P I D P r o p o r t i o n I n t e g r a t i o n D i f f e r e n t i a t i o n 控制单元来控制3 个 电液比例流量阀，进 而控制三个双作用液压缸的同步，具体P I D控制变量设 第3 7 卷第1 O 期2 0 1 5 - 1 0 上 【 3 3 】 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
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