基于PLC的液压多路阀试验台（1-2）
可编程控制器(PLC)因可靠性高、抗干扰能力强，已广泛应用于工业自动化控制中。它能通过不同的扩展模块采集和输出数字量、模拟量，通过相关通信协议与外部设备实现信息共享。多功能液压多路阀试验台结合PLC、变频调速、触摸屏监控及LabVIEW数据采集处理等技术，提高了液压多路阀的测试精度和试验效率。
1 系统方案
根据液压多路阀的测试要求，设计了液压多路阀试验台系统方案，如图1所示。该试验台由液压试验系统、操作台、PLC采集控制系统、触摸屏和上位计算机组成。
液压试验系统是液压多路阀的测试平台，包括液压多路阀测试回路和系统检测传感器等。操作台是试验台的控制中心，向PLC采集控制系统发送电机启停、变频器调速及液压阀调压等控制指令。
PLC采集控制系统采集液压试验系统各被测量以及操作台的控制指令，经逻辑运算后向液压系统输出控制信号。触摸屏通过ＲS485与PLC通信，实现系统状态的实时监控和参数的设置。上位计算机通过OPC协议与PLC通信，实现与PLC数据共享，分析与处理液压多路阀的测试参数。
2 液压试验系统
图2为液压试验系统，由液压站、测试单元和先导控制单元组成。可满足液控和电液比例控制液压多路阀的压力、流量特性和换向性能测试，以及合流、优先等特殊功能要求。
液压站包括动力源、温控循环回路和泄漏油回收回路，如图2(a)所示。动力源由两台75kW变频电机泵组和一台15kW电机泵组向系统提供液压油，其流量由变频器调节，压力由比例溢流阀5调节。液压油经高压过滤器以3种途径进入测试单元：当换向阀6中位且换向阀7不得电时，液压油不经过大小流量计，做压力特性测试时可以减少高压涡轮流量计的损耗；当换向阀6左位且换向阀7得电时，液压油经过小流量计，用于测泄漏量；当换向阀6右位且换向阀7得电时，液压油经过大流量计，用于流量特性测试。温控循环回路用来控制油箱内油液温度在一定范围内并过滤油液。泄漏油回收回路把收集在油盘中的漏油抽回油箱。
图2(b)为测试单元，包括3个功能相同且相互独立的测试组。可以单独测试或同时测试液压多路阀中的3个换向阀。连接测试组AB口的桥式加载模块是可以比例调节的节流模块，用来模拟液压多路阀执行机构的负载。当比例电磁铁电流最小时，AB口油液阻力最小，当比例电磁铁电流最大时，AB口隔断。在做A口或B口的耐压测试时，桥式加载模块比例电磁铁电流调到最大，使A口或B口换向阀得电即可测试。在做其他测试项目时，换向阀13得电，使高压油从P口进入阀体。所有测试T口常开，即换向阀12得电。测试结束后打开电磁球阀28将管道中的压力泄掉，防止拆管时高压油喷出。
图2(c)为先导控制单元，提供系统先导控制油和液压多路阀先导控制油。系统先导控制油压力为21MPa，用于压紧插装阀截断油路。液压多路阀先导控制油压力由比例减压阀31调节为0～4MPa，用于液压多路阀的比例换向测试。
1、2、3、29-电机泵组，4-高压过滤器，5-比例溢流阀，6、32、33、37-三位四通换向阀，8-大流量计，9-小流量计，7、12、13、14、15、16、17、18、19-二位四通换向阀，28-电磁球阀，10、11、20、21、22、23、24、25、26、27-压力传感器，30-溢流阀，31-比例减压阀
图2 液压试验系统组成原理
注：转载请与作者联系授权，作者：广州市新欧机械有限公司黄志坚教授，020-82333916