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1噴油測試臺控制系統(tǒng)整體設(shè)計

s7-200是測試臺的核心，主要有四個控制任務(wù)：測試臺主軸電機(jī)的測速和調(diào)速；各個泵的噴油量的計算；測試臺噴油次數(shù)的統(tǒng)計；觸摸屏和PLC的通訊。啟停控制都是通過觸摸屏來實現(xiàn)的，通過串行通訊送給PLC。按下觸摸屏上的啟動按鈕，試驗臺的主軸啟動并且穩(wěn)定在設(shè)定轉(zhuǎn)速，此時，按下集油按鈕，PLC控制電磁鐵動作，檔板縮回，開始計時噴油次數(shù)，當(dāng)噴油的次數(shù)達(dá)到設(shè)定值后，檔板伸出，噴油結(jié)束。觸摸屏上顯示各泵的噴油量。在整個計數(shù)過程中，試驗臺的主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。

2噴油測試臺硬件設(shè)計

2.1主軸轉(zhuǎn)速控制完成調(diào)速和測速兩部分功能，PLC通過光電編碼器的脈沖計算出電機(jī)實際速度，并與設(shè)定值比較；如果有偏差，通過調(diào)整PLC的模擬量輸出電壓改變變頻器的頻率，從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，直接到設(shè)定轉(zhuǎn)速。

2.2噴油量計量在測試臺的每個計量噴油量的量筒立放置了測量高度的電容傳感器，噴油結(jié)束后，把電容傳感器的油面高度信號送入PLC的模擬量輸入端子AIW0、AIW2、AIW4、AIW6、AIW8、AIW10。

2.3噴油計數(shù)噴油開始，檔油板縮回。噴油泵每轉(zhuǎn)一圈，光電傳感器發(fā)出一脈沖信號，PLC計數(shù)，當(dāng)計數(shù)與設(shè)定值相等，檔油板伸出。

2.4硬件單元設(shè)計硬件設(shè)計如圖2所示，按下屏上的集油按鈕，PLC的Q0.0輸出信號，通過電磁鐵驅(qū)動檔油板，油開始進(jìn)入量筒，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動一圈，噴一次油，光電傳感器輸出一個脈沖有I0.3進(jìn)入PLC，當(dāng)脈沖次數(shù)與設(shè)定值相等時，Q0.0無輸出，電磁鐵斷電，檔油板伸出，油不能進(jìn)入量筒。觸摸屏上顯示實際噴油次數(shù)。光電編碼器是增量編碼器，輸出三相信號從PLC的I0.0、I0.1、I0.2輸入，利用PLC的高速計數(shù)器HSC0對脈沖計數(shù)，運算出電機(jī)轉(zhuǎn)速，并顯示到屏上，實際轉(zhuǎn)速和設(shè)定值經(jīng)過PID算法調(diào)節(jié)，通過PLC的模擬量輸出模塊輸出標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號驅(qū)動變頻器，調(diào)節(jié)輸出交流電頻率，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。噴油筒內(nèi)油的高度有電容傳感器測出，經(jīng)過換算得出個噴油泵的噴油量，也就是說，僅僅測量噴油高度就可以，6個電容液面?zhèn)鞲衅鳒y量值送入PLC的模擬量輸入擴(kuò)展模塊EM231。

3噴油測試臺軟件設(shè)計

3.1軟件總體設(shè)計軟件系統(tǒng)包括PLC控制部分和觸摸屏部分，PLC是系統(tǒng)的核心，屏幕控制是指揮中心，完成主軸轉(zhuǎn)速，噴油計數(shù)的設(shè)置和顯示，測試臺的啟停控制，記錄數(shù)據(jù)。PLC控制部分主要完成工作過程的控制，包括噴油次數(shù)計數(shù)、主軸測定、信號的輸入輸出、數(shù)據(jù)的處理。

3.2PLC軟件設(shè)計PLC包括主程序、噴油計數(shù)程序、測速程序、調(diào)速程序和噴油計量程序。主要完成系統(tǒng)初始化、接受設(shè)定值、調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速程序、噴油量計量和噴油計數(shù)程序。

作者：房亞民王愛玲