微机在液压拉伸设备改进方面起到的影响
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  • 2013-07-16 10:32
  • 来源:中国液压网
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      控制系统简述拉伸机控制系统,机床的各种动作由一台三菱PLC控制。拉伸曲线和压边曲线的控制、显示和设定由计算机加上A/D转换板实现。磁栅尺直接测量拉伸机构的行程,经过数显表的放大后送入微机的并口作为拉伸机构行程采样;二路压力传感器分别检测液压室和压边机构的压力,经放大后送A/D转换,取得压力参数。经过计算机的PID运算,从D/A转换输出,以控制比例阀的开启度,从而形成压力的闭环控制。此外,在自动工作时,还必须由电脑根据拉伸机构的行程送出几个软行程和软压力继电器信号给PLC,代替半自动工作时的实际行程开关和压力继电器。这些拉伸压边的给定曲线、PID参数、软行程继电器和软压力继电器的发信位置都可以由操作者设定并保存。

      控制系统框图3现场测绘要将电脑部分进行模块替换,关键在于搞清电脑和其他部分连接信号的作用和电脑要做的事情。原操作过程和改进要求可以通过操作人员的叙述得到,而控制部分由于没有任何电气资料,只能和操作人员及机械技术人员一起分析,搞清机床的动作过程和要求,再结合测绘线路和读出PLC程序,用回溯和逻辑反推的方法,弄清整个控制过程和每一根信号线的作用。

      在测绘和分析中,PLC程序起到了很大的帮助作用。通过PLC梯形图,详细绘出了动作流程图,了解了拉伸机的工作过程。根据初步理解来假设控制要求,接着到现场去寻找相应的外围器件,凡找到的就认为原先的假设成立,用这种方法来确定假设的控制要求的正确性。根据分析结果,决定硬件替换方案。

      硬件替换原机的电脑主机采用由INTEL8086CPU组成的小系统,加上许多因年代久远、芯片型号已无法辨认的A/D、D/A等外围电路。此次替换时,电脑选用普通的奔腾586MMX-200个人电脑,价格低廉,性能足。A/D、D/A采用PCL-818L数据采集与控制卡,包括16路12位A/D输入、1路12位D/A输出、路16位计数器。原计划使用卡上的硬件计数器做磁栅尺的计数,调试时发觉现场干扰比较大,无法用简易阻容回路滤除。后改由光耦并口输入,通过软件进行数字滤波,效果很好。光耦并行输入输出使用自制的PC-2424光耦并口卡,具有24位输入24位输出。

      软件编制考虑到控制的实时性,使用DOS下的TuborC编制软件,工作于图形方式。由于PID调节需要较高的响应速度和定时精度,以及磁栅尺脉冲的频率也比较高,直接使用DOS的55ms时钟中断是不行的,必须通过端口指令将系统板上的定时器8253的定时间隔缩短为0.1ms,同时要链接原来的INT8硬件中断操作显示界面赵玉昆:通用计算机在液压拉伸机改造中的应用。这样才不会影响其余的计时程序。INT8中断服务程序的框图。

      原软件采用汇编语言编写,使用英文字符界面,工人操作不方便。现在使用了图形界面和汉字显示,使设定曲线更直观,操作也更方便,显示屏幕。改造后的系统具有如下特点:设定、保存、查看、调用10组拉伸压边曲线及相应的PID参数、软行程开关和软压力继电器参数;同时显示给定和实际拉伸压边的压力-行程曲线;或显示实际拉伸压边的行程-时间曲线。

      经过一年运行,机器工作稳定,证明此方案是成功的。现在通用微机的价格非常低廉,零件备件随处可见,并且有操作系统的支持,有良好的编程、调试环境,将其应用于工业生产实时控制中,代替专用微机或单片机,具有很高的实际应用价值。在实际应用中,还需要考虑工业现场的电气干扰及实时控制的响应速度。

      

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