基于PLC控制的液压同步顶升系统

基于PLC的液压机控制系统设计刘俊,李文(大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028)摘 要:针对传统液压机控制系统的不足,为使其拥有更好的性能和人性化操作界面,构建了基于PLC与工业触摸屏的电气控制系统整体结构,设计采用三菱FX1N PLC作为主控核心,实现的功能分别为与上位机的数据交换,对液压机外围硬件电路以及内部阀体控制和对压力、位移、温度的数据检测。

并给出相应的PLC程序及部分上位机界面设计。

应用结果表明,与传统设计相比,该系统既可以实现自动优化运行,又可以满足手动控制的操作要求,提高了工作效率,是机电一体化的典型应用。

关键词:液压控制;电气控制;可编程逻辑控制器;数据检测;人机界面中图分类号:TH137;TM57 文献标志码:B 文章编号:1671 5276(2011)01 0157 04Control Syste m Design of Hydraulic Press Based on PLCL I U Jun,L IW en(E l e ctrica l and Infor m a tion I nstit u t e,Da lian Jiao t ong Un ive rsity,Da li a n116028,Ch ina)Abstrac t:To m ake up f or t he short age in t he traditional control sys t e m f or hydr auli c pr ess,t his paper constructs t he overall s truc t ure of e l e ctrical contr o l sys t e m based on PL C and indus trial touch screen.I n or der t o m ake t his sys t e m has bett er perf or mance and hu manized operati o n int erf ace,M it sub i s hi FX1N PLC is used as the core t o rea lize its f unction data exchange w ith PC,t he contro l of the peripheral hard w ar e c ircuits and int ernal valves,and t he data de t ec tion i n t he pressure,displace ment and t e mperat ure.And ita lso of f ers the des i g n o f t he corr espond i n g PL C procedure and part o f t he PC int erf ace des ign.Runn i n g result sho w s that co m pared w ith t he trad iti o nal des ign,the syst em not on l y can r eali z e the aut omatic op tm i al oper a ti o n,but also can mee t t he perf or mance require ment s f or manual contr o l and m i prove work effi c iency.This is a typica l appli c ati o n ofmechanical and elec trica l int egrati o n.K ey word s:hydraulic contr o;l e l e ctrical contro;l PL C;dat a det ecti o n;HM I(H u manM achine Int erf ace)0 引言转向架可以说是铁道车辆上最重要的部件之一,它直接承载车体质量,保证车辆顺利通过曲线。

PLC在液压控制系统中的应用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机。

它以其高可靠性、强大的功能和灵活性，在各个领域得到了广泛应用。

在液压控制系统中，PLC的应用也越来越重要。

本文将重点探讨PLC在液压控制系统中的应用，并对其优势和挑战进行分析。

一、PLC在液压控制系统中的优势1. 高度可靠性PLC采用稳定可靠的硬件和系统设计，具有较长的寿命和高度抗干扰能力。

它能够在恶劣的工作环境下工作，并能够处理各种突发故障，确保系统的稳定性和可靠性。

2. 灵活性和可编程性PLC的最大优势在于其可编程性。

用户可以通过编程对PLC进行任意定制，满足各种不同的控制需求。

而且，PLC的编程语言相对简单易学，不需要过多的专业知识和技能，使得控制系统的开发和维护更加方便快捷。

3. 多功能性PLC除了具备基本的数字输入和输出控制功能外，还可以通过扩展模块实现模拟输入和输出控制、通信功能、运动控制等。

这使得PLC能够满足液压控制系统中各种复杂的控制要求。

二、PLC在液压控制系统中的应用案例1. 液压机械控制PLC可以通过控制液压泵、执行元件、传感器等设备，实现液压机械的运行控制。

例如，在一台液压冲床上，PLC可以接收传感器的信号，判断工件的位置和状态，并通过控制液压泵的输出压力和执行元件的动作，实现对冲床的准确定位、加工力度的控制等。

2. 液压系统监控与保护PLC可以对液压控制系统中的各个参数进行监测和保护。

例如，在一个液压升降机系统中，PLC可以实时监测液压油的温度、压力、流量等参数，并根据预设的阈值进行报警或紧急停机，以保护系统的安全运行。

3. 液压系统远程控制PLC可以与上位机或其他设备进行通信，实现液压系统的远程控制。

通过远程监控和控制，可以减少现场操作人员的工作量，提高系统的稳定性和可靠性。

例如，在一处石油钻机控制系统中，PLC可以接收来自地面控制中心的指令，实现液压系统的远程控制和监控，以提高钻井效率。

基于PLC的液压工装控制系统设计摘要PLC可编程序控制装置具有程序设计简便、反应迅速等优点，在液压传动装置上得到了广泛地使用，使其工作特性得到了极大的改善。

论文的第一部分，以所要完成的工作为基础，对压力机上的液压系统展开了一系列的设计和分析，确定了液压系统的方案，并对液压元件进行了选取，并以此为基础，对液压装置进行了电动控制回路的设计，从而使得液压装置可以按照不同的工作条件，按照不同的工作条件来进行各种操作。

编写了PLC的控制程序，并画出了一个阶梯的形状，然后对PLC的输入、输出液压回路中的电磁阀进行了控制，最终在液压实验台上对压力机上的液压系统进行了操作。

关键词：液压系统控制电气控制1.研究背景与意义PLC (Programming Controller, PLC)是一种专用于对多种工业装备进行控制的自动控制器件。

由于其具有高的性能，高的灵活性和良好的可扩充性，所以在各个行业尤其是在工业中得到了广泛地使用。

在实际应用中，液压传动是最为普遍的一种。

常规的液压控制一般由手工完成，效率低，精度低，劳动强度大，已无法适应现代化的要求。

而采用PLC作为液力驱动的控制方式，更显其优越性。

首先，PLC具有响应速度快、精度高、工作稳定等特点，能够很好地适应液压传动的需要；其次，利用PLC软件进行程序设计，使整个液压传动的控制更加精确，更加稳定。

通过与上位机等其他电子装置的通讯，可以对系统进行远距离的监测与控制[1]。

采用可编程控制器实现的液压自动调节，是一种极具实用意义的液压自动调节系统。

因此，设计高效、可靠和智能化的液压传动系统势在必行。

2液压系统设计在常规液压设计中，液压系统的设计与分析是必不可少的。

在对液压系统进行的设计中，既要满足对主要机械的循环、作用力和运转速度的需求，又要满足结构简单、工作安全可靠、操作方便等优点，还应将标准化、系列化、通用性等方面贯彻到底。

本文所研制液压装置为一台单圆柱式水压机冲床，可完成冲床、折弯及切断等作业，具有较大的工程实用价值。

基于PLC 控制的液压控制系统［摘要] 采用可编程控制器（PLC)代替继电器控制器，对机械手的液压驱动系统进行控制，通过输入输出接口建立与机械手液压系统开关量和模拟量的联系，实现机械手搬运工件的顺序动作和自动控制，达到准确度高、控制方便、可靠性好的目标，大大提高了生产率和自动化程度，减少了系统故障，具有很强的实用性。

［关键词］PLC;液压控制；机械手1、前言( Introduction）目前PLC 在工业生产过程控制自动化和传统产业技术改造等方面得到了广泛应用，与传统的继电器控制相比, PLC 具有控制系统构成简单、可靠性高、通用性强、抗干扰能力强、易于编程、体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点, 而且一般不需要采取什么特殊措施，就能直接在工业环境中使用，更加适合工业现场的要求，使用PLC 控制液压控制系统能提高系统的整体性能,具有较明显的优越性.本文介绍基于PLC 控制的某液压机械手的典型液压控制回路及其PLC 控制方法。

2、控制要求分析(Analys is of control demands ）在生产现场工作开始后, 机械手在一个工作循环中需要依次完成以下顺序动作：下降、夹紧、上升、左移、下降、松开、上升、右移( 共8个顺序动作）, 这是一个典型的顺序控制问题。

采用PLC 实现机械手的自动循环控制, 需要在某些动作位置设置位移传感器或行程开关来检测动作是否到位, 并确定从一个动作转入到下一个动作的条件。

根据机械手的动作要求，选用3 个液压缸来完成该8 个顺序动作：升降缸1 在工件两个位置( 原位与目标位置) 上方的下降和上升运动，移动缸2 的左移和右移运动, 夹紧缸3 的夹紧和松开动作。

缸1 下降或上升到位时应停止运动, 缸2 左移或右移到位时也应停止运动，故需分别设置一行程开关S1、S2、S3、S4。

根据机械手的动作过程和要求, 绘制出系统的控制功能流程图，如图1 所示。

高速公路桥梁改造中PLC同步顶升系统的应用摘要：随着社会经济的进步，我国交通事业发展迅速，人们生活质量的提高，对道路的行驶质量也提出了更高的要求。

如今越来越多的高速公路开始进行桥梁改造，在施工过程中，需要更换桥梁支座和提升桥梁整体，那么可以应用PLC同步顶升系统，提高施工质量。

文章简要分析了高速公路桥梁改造中PLC同步顶升系统的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：高速公路；桥梁改造；PLC同步顶升系统为了提高出行道路的行驶质量，越来越多的省份开始提质改造有着较为严重病害的水泥混凝土路面高速公路。

为了避免向沥青面层扩散原混凝土路面板间横缝的剪切变形，促使较大面积的反射裂缝得到形成，就需要将一层连续配筋层或应力吸收层设置于原来的水泥混凝土路面上，这样提质改造后的路面标高就要高于原路面标高。

在对原有桥梁进行加铺提质改造的过程中，如果在原有桥面上直接加铺，就会增加恒载，桥梁的安全性无法得到保证。

因此，就需要顶升桥梁，促使桥面加铺厚度得到减少，实现恒载减少的目的。

PLC控制多液压缸桥梁同步顶升系统，它的硬件平台是工控机和液压控制系统，软件平台则是监控软件，系统一般可以分为两大组成部分，分别是液压动力系统和实时监控系统；通过本系统，执行机构的分散布置和集中操作都可以实现，可以促使多液压缸载荷不均同步升降要求得到满足，又可以实时监控桥梁顶升过程中各个监测点的压力、位移和应力，从而促使桥梁的力-位移双闭环控制得到实现；通过具体的实践研究表明，系统有着较高的位移同步精度，可以达到0.5 mm。

1工程概述某高速公路路段主线下穿分离式立交桥，有着90 ̊的交叉，因为桥下高速路段为弯道路段，超高处桥下净空低于5 m，投入运行以来，超高车辆对其进行了多次的撞击，有严重损伤问题出现。

如果进行重建，就需要阻断交通，带来较为严重的经济损失。

经过专家进行分析和论证，在桥梁改造的过程中，将PLC同步顶升技术给应用了过来，不会对桥梁结构进行损坏，来顶升桥梁整体，促使桥梁长高的目的得到实现。

PLC在液压控制系统中的应用案例随着科技的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在控制系统中的应用越来越广泛。

液压控制系统作为工业自动化领域中的一项重要技术，也不断受益于PLC的发展和应用。

本文将通过一个实际案例，介绍PLC在液压控制系统中的应用。

案例背景：某工厂生产线上有一个液压系统，用于驱动一个液压缸完成产品的加工过程。

在传统的液压控制系统中，使用传感器和继电器来实现控制，在加工过程中存在一些问题，如响应速度慢、控制精度不高等。

为了解决这些问题，工厂决定引入PLC控制技术。

PLC在液压控制系统中的应用：1. 硬件配置：工厂采购了一台适用于液压控制的PLC控制器，并通过输入输出模块与液压系统和其他设备进行接口连接。

PLC控制器能够接收和处理各种传感器和执行器的信号。

2. 程序开发：工程师根据液压控制系统的要求，使用PLC编程软件开发了对应的控制程序。

该程序包括输入/输出的配置，信号的处理和逻辑控制。

3. 传感器信号的采集与处理：PLC通过数字输入模块采集液压系统中的压力传感器和位移传感器的信号。

这些信号被反馈到PLC控制器进行实时处理。

4. 控制策略的设计：工程师根据加工过程的需求，设计了液压缸的控制策略。

通过PLC控制器，控制液压泵的启停，调节液压缸的运动速度和位置。

5. 报警与保护功能：PLC控制器还具备报警和保护功能。

当液压系统发生异常情况时，PLC能够立即响应并触发相应的报警和保护措施，防止设备损坏。

6. 人机界面：工程师还设计了一个人机界面，通过触摸屏与PLC进行交互。

操作员可以通过触摸屏监视和控制整个液压控制系统的运行。

案例效果与总结：通过引入PLC控制技术，液压控制系统的性能得到了显著提升。

PLC的高速运算和精确控制使得液压缸的响应速度加快，提高了加工效率和控制精度。

此外，PLC还具备即时报警和保护功能，保障了设备和操作人员的安全。

总之，PLC在液压控制系统中的应用案例证明了其在工业自动化领域中的重要性和价值。

PLC液压控制系统在房屋整层顶升中的应用发表时间：2019-06-20T15:01:08.980Z 来源：《建筑与实践》2019年第06期作者：陈文1 汪洋2[导读] 随着社会经济的高速发展，混凝土越来越多的应用于基础建设中。

1.四川承建建筑工程有限公司，四川成都6100362.西华大学，四川成都 610039[摘要]随着社会经济的高速发展，混凝土越来越多的应用于基础建设中。

但是在建设过程中也存在着一些不足，这就形成了对已建工程的改造加固。

在这过程中需要对构件的更换或顶升等，可以用PLC同步顶升系统，提高施工质量。

[关键词] PLC同步顶升；限位装置；加固0.引言随着我国经济建设的高速发展，房屋等基础设施的工程量剧增，这些工程在实施过程中常会遇到两类问题：一类是进行大的工程建造，如对重量大、占地广的工程局部体进行整体抬升等；另一类是工程规划与原有建筑物（楼房、桥梁）发生冲突。

按传统做法就是拆除重建，然而无论是拆除还是重建都会产生很大的财务支出。

因此，建筑物的抬升及平移、桥梁的抬升等就成了极有必要解决的问题。

为了解决工程施工中所遇到的这类问题，现代大型建筑物顶升平移技术就应运而生。

PLC液压控制系统在实际运作过程中，其原理就是先对构件的实际重量进行精确称重，在此基础上使用合适的高压液压千斤顶，平稳的举升构件，这种方法可以有效地降低构件受到的附加内应力作用，并且液压千斤顶根据位置的分布分成组与构件两侧的位移传感器形成位置闭环。

这样就可以更好的控制构件顶升的位移，同步精度达到±2mm。

1.工程概况本工程为框架结构房屋，甲方要求将顶层层高升1.5米。

屋面层面积808平方米（图1）。

经过设计计算采用断开屋面层柱，通过托换、断柱、PLC同步顶升、加固、实现顶层增加层高1.5米。

本工程难点和特点主要有结构、装饰、墙体、水电等的干扰，顶升高度较高，梁柱节点多，布置顶升点位较多。

2.方案设计该大楼建成后结构中除正常的内力外可能还积累了一定变形所产生的应力，在顶升断柱时这些应力的释放，对托换体系、支撑体系及原结构都有影响，故所设计的体系必须能承受此种影响，平缓地将其释放。

PLC同步顶升在桥梁支座施工中的应用浅析1 引言桥梁支座病害影响桥梁安全，需要及时进行维修或更换。

维修或更换需要将桥梁上部结构抬升一定的高度，维修或更换后再下降恢复原状。

目前采用存在多种顶升的方法，但這些顶升方法均存在一定的弊端，例如同步顶升性差、可控性差、安全性差。

同步顶升系统以总控台为控制中心，由数据总线连接各控制子站和液压系统，通过位移和压力传感器采集数据和传输指令，电磁阀在总控台指令下对油缸进行供油与回油，使油缸柱塞能够进行同步的顶出与回缩，从而使被顶梁体同步上升至所需高度，之后将已损坏支座更换为新支座，油缸再同步下降，恢复原状。

2 技术特点及工艺原理1）、全过程由计算机控制，机、电、液三个系统协调工作，油缸步调一致，同步性高。

2）、该技术采用位移和压力双控，达到同步顶升/下降的目的。

3）、计算机控制的同步顶升系统是一种机、电、液一体化的复杂系统，它是通过信息控制信号打开或关闭高速控制阀来提升和下放重物，并且使各提升点的同步误差保持在操作者设定的范围。

3 同步顶升施工工艺3.1 PLC控制桥梁同步顶升施工工艺流程如下：施工准备→顶升准备→称重→试顶升→保压→正式顶升→安装临时支撑→更换支座→桥面标高校核→拆除临时支撑→落梁→拆除顶升设备。

【1】3.2 施工操作要点3.2.1承重架等土建辅助设施油缸需放置在具有足够承载能力的基础之上。

一般的，当盖梁或桥台与梁底具有足够的建筑高度，可以安装油缸并方便施工，宜优先将油缸放置在盖梁或桥台之上。

当上部结构主梁与桥台或盖梁间的空间不足时，须另设结构安放油缸，根据桥梁结构、交通、桥下净空的不同可采用搭建承重支架、附着式承重架、扩大基础等方式解决。

承重支架具有搭拆方便、受力明确、施工快捷、可重复使用等优点。

承重架的选择需根据顶升反力计算确定，满足强度、刚度要求，并验算其稳定性。

为方便安拆及重复使用，通常采用模数式钢管支架，可根据桥梁净空灵活组拼各单元墩柱。

基于PLC液压施工升降机控制系统设计摘要施工升降机为建筑施工中必不可少的一种运输工具，当前电机-机械传动式升降机为主要生产的一种升降机。

但是其采用接触器来进行控制，自动化水平较低，且在施工过程中具有很多缺点，如速度比较单一、启动制动时冲击力较大、工作人员感觉不适等，无法符合中高层甚至超高层施工项目的需求。

所以对升降机控制系统的研究具有非常重要的意义，不仅可以提升工作效率，而且可以带来巨大的经济效益。

然而液压升降机具有较快的运行速度，能够实现无级调速，同时起动、制动冲击力较小，所以本文基于液压施工升降机，设计了升降机控制系统。

在对液压施工升降机的工作原理深入研究的基础下，对30层的液压升降机控制系统进行设计。

该控制系统分为PLC控制系统及监控系统。

通过串口通讯的方式实现PLC 控制系统与监控系统之间进行通信，实现升降机的控制。

PLC控制系统的主CPU选取三菱FX2N-48MR-001PLC，模拟量输出模块选取FX2N-2DA。

PLC控制系统实现了接收所有输入/输出信号以及触摸屏串口通讯信号，通过其内部的程序进行处理，完成液压升降机的逻辑信号和速度的控制。

按照升降机控制系统的需要，对控制系统的主电路、电液比例控制电路，安全运行等电路进行设计。

监控系统选用昆仑通态触摸屏TPC1061Ti，通过MCGS软件设计选层参数输入以及监控运行状态界面。

本文所设计的升降机控制系统不仅提高了施工升降机的自动控制水平，而且提高了升降机的安全性和可操作性。

关键词：液压升降机，PLC，触摸屏目录1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2液压升降机国内外发展现状 (1)1.3本文主要研究内容 (2)2液压升降机简介 (3)2.1液压升降机的工作原理 (3)2.2液压升降机组成 (3)3液压升降机控制系统硬件设计 (4)3.1系统总体设计 (4)3.2控制系统硬件选型 (5)3.2.1比例变量泵的选型 (5)3.2.2 PLC及模块选型 (5)3.2.3触摸屏选型 (5)3.3控制电路设计 (6)3.3.1 PLC的I/O存储地址分配 (6)3.3.2 输入输出回路设计 (7)3.3.3 电液比例控制电路设计 (7)3.3.4主电路设计 (8)3.3.5抱闸、门锁、安全运行电路设计 (9)4液压升降机控制系统软件设计 (11)4.1PLC概述 (11)4.2PLC软件设计 (11)4.2.1楼层信号产生与清除设计 (12)4.2.2选层信号的登记、清除及显示设计 (13)4.2.3停层信号的产生与清除设计 (14)4.2.4停车制动设计 (14)4.2.5启动加速与稳定运行设计 (15)4.2.6速度曲线设计 (16)4.3触摸屏软件设计 (19)5液压升降机控制系统抗干扰设计 (22)5.1抑制电源系统引入的干扰 (22)5.2抑制输出端引入的干扰 (22)5.3安装与布线 (22)5.4选择正确的接地点，完善接地系统 (22)6总结 (24)参考文献 (25)1绪论1.1课题研究背景及意义施工升降机为一种通过平台或吊笼把人或物进行垂直运输的施工设备，其为工业、建筑、桥梁施工过程中很重要的运输设备。