使用S7-200 SMART PLC结合触摸屏控制8个油缸(4主缸+4辅缸)同步起升和下降时,需从硬件配置、同步控制策略、PLC程序设计和触摸屏设置四个方面进行优化,以解决下降时平台倾斜的问题。以下是具体方案:
一、硬件配置
PLC与触摸屏选择:
使用S7-200 SMART PLC,根据油缸数量和控制需求选择合适的CPU型号,确保有足够的I/O点数和通信接口。
选择支持与S7-200 SMART PLC通信的触摸屏,如西门子SMART LINE系列触摸屏。
位移传感器:
每个油缸上安装一个4-20mA信号的位移传感器,用于实时监测油缸的位置。
确保位移传感器的精度和可靠性,以满足同步控制的需求。
液压阀组:
调整下降时的油缸背压,以减小下降速度。
在回油管回路加调速阀,保证下降速度缓慢且可控。
考虑对液压下降回路进行改造,减小下降回油油量。
二、同步控制策略
交替起升与下降:
起升时,可采用四个主缸先升一定距离(如3毫米),然后四个辅缸再升相同距离,反复交替进行,以实现平稳起升。
下降时,需调整控制策略。由于平台重量大,下降速度过快,可采用比例压力和流量阀来精确控制下降速度。
同步误差补偿:
通过PLC程序实时监测各油缸的位置,计算同步误差。
当误差超过设定值时,通过调整相应油缸的液压阀开度来补偿误差,确保各油缸同步运行。
三、PLC程序设计
数据采集与处理:
使用PLC的模拟量输入模块采集位移传感器的4-20mA信号。
将采集到的信号转换为实际位移值,并进行滤波处理以提高数据稳定性。
同步控制算法:
采用冒泡排序算法对油缸位移数据进行排序,找出最快和最慢的油缸。
通过误差比较停止最快的油缸,当被停止的油缸数值低于油缸平均值时再次启动油缸,以实现同步控制。
手动与自动模式:
设计手动模式,允许操作人员单独控制每个油缸的起升和下降。
设计自动模式,实现8个油缸的同步起升和下降。
故障报警与处理:
在PLC程序中设置故障报警功能,如油缸位置超限、同步误差过大等。
当发生故障时,PLC输出报警信号,并在触摸屏上显示故障信息。
四、触摸屏设置
界面设计:
设计直观易用的触摸屏界面,包括油缸位置显示、同步误差显示、手动/自动模式切换按钮等。
使用图形化元素(如柱状图、趋势图)直观展示油缸位置和同步误差。
点位设置:
在触摸屏上设置与PLC对应的点位,用于控制油缸的起升和下降。
确保触摸屏与PLC之间的通信稳定可靠,避免数据丢失或错误。
操作权限管理:
设置不同级别的操作权限,确保只有授权人员才能进行关键操作(如模式切换、参数修改等)。