日立PLC在變速箱加載實驗臺控制系統中的應用

一、 系統概述：
本控制系統由微機控制系統控制監測工作，能夠實現各種加減檔操作以及變速箱的加載動作，還可通過微機控制界面對話完成各種操作指令的設定、實時監視、能自動顯示變速箱輸入輸出轉速，對錯檔實現報警，可動態監控變速箱加載扭矩，工作油溫和液壓，噪音等指標。系統圖如下所示：

二、 控制要求：
1. 具有手動和自動切換功能；
2. 具有定量控制注油功能；
3. 注、抽油過程具備壓力檢測功能；
4. 具有正、反拖切換功能；
5. 具有變速器加減檔操作功能；
6. 具有噪音實時檢測功能；
7. 具有倒檔開關實時檢測功能；
8. 具有里程表實時檢測功能；
9. 尾座前進分快進和工進，尾座后退只有快退；
10. 變速器到位具有兩個檢測點，以防止誤判斷；
11. 具有換檔力實時檢測；
12. 離合器具有脫開和閉合檢測；
13. 注油器具有原位和到位檢測；

三、 硬件系統配置：
1. PLC配置：采用日立EH-150系列PLC系統
1） 中央處理模塊（CPU）：日立EH-516；
2） 數字量輸入模塊（DI）：日立EH-XD16；
3） 數字量輸出模塊（DO）：日立EH-YT16；
4） 電阻溫度檢測模塊（PT100）：日立EH-PT4；
5） 模擬量輸入模塊（AI）：日立EH-AX44；
6） 模擬量輸出模塊（AO）：日立EH-AY4V；
7） 計數器模塊（CU）：日立EH-CU；
8） 通訊模塊（DeviceNet）：日立EH-RDM
2. 觸摸屏配置：
采用一體化觸摸式工控機，通過232接口與日立PLC的專用端口連接，采用日立專用的HI協議。
3. 傳動及檢測配置：
1） 變頻器帶PG速度反饋卡及制動裝置（30KW）；
2） 變頻器帶PG速度反饋卡及制動裝置（55KW）；
3） 電機（30KW）；
4） 電機（55KW）；
5） 接近開關；
6） 測速傳感器；
7） 調速傳感器；
8） 溫度傳感器；
4. 系統監控實現：
本控制系統的系統主要有PLC監控部分和上位機組態監控兩部分組成。
1） PLC監控部分：PLC控制系統分為自動控制和手動控制。
當在手動控制時，手動操作實驗過程，即液壓系統將變速器推至操作位置并夾緊，尾座前進到終點位，此時注油器前進并注油；接著通過一體式觸摸屏設置實驗參數和操作按鈕順次進行正拖加載實驗和反拖加載實驗；操作實驗完成按鈕后，系統自動抽油，尾座退回原點，夾具松開，實驗結束。
當在自動控制時，除了注油器自動注油外，其余操作過程與手動控制時一致。
2）上位機組態監控部分：
a. 軟件可以對各檔位轉速、速比、扭矩進行設置；
b. 軟件可以根據變速器的不同品種進行速度、速比、扭矩參數替換；
c. 設定各測量值的目標值、上下限；
d. 動畫顯示當前的設備動作、所處狀態的顯示；
e. 具有錯誤報警功能，其中包括：轉速、速比、扭矩超限報警；噪音超限報警；油溫超限報警；換檔力超限報警；
f. 軟件可顯示變速箱條形碼號碼；
g. 可實時顯示當前值，其中包括：試驗日前、時間；換檔力；檔位數、速比；噪聲；輸入轉速、左輸出轉速、右輸出轉速；注油量、油溫；輸入扭矩、輸出扭矩及輸出總扭矩；里程表；
h. 軟件具有數據存儲功能，有數據報表、歷史數據曲線、實時數據曲線的顯示；
i. 軟件具有數據報表及數據曲線打印功能。

控制主畫面

歷史曲線查詢
四、 結束語：
變速箱加載實驗臺控制系統自唐山愛信齒輪有限責任公司驗收使用至今，正常運行證明：整個系統設計合理 先進；操作簡便；可靠性高；完全符合用戶預期的要求。