2016年第8期
仅表核本易传款器 Instrument TechniqueandSensor
液压张紧装置伺服控制系统设计
韩以伦，姬光青，邱鹏程
（山东科技大学交通学院，山东青岛266590）
2016 No.8
摘要：针对现有液压张紧控制系统多采用继电器控制系统，压力控制精度差、稳定性差，且易产生振荡的问题，设计了一种液压张紧装置的伺服控制系统。主要采用电液伺服阀和拉力传感器形成闭环伺服控制系统，实时、连续、准确控制张紧力的榆出，再配合速度传感器有效处理滑带工况；设计了控制系统，包括PLC选型，/O口分配，硬件接线图以及PLC程序；采用模糊PID控制方法控制并对模糊 PID控制器进行了仿真。结果证明：该控制系统超调量小、响应快、振荡小、控制精度高、稳定性好，满足输送机工作要求。
关键词：张紧装置；伺服控制系统；PLC；模棚PID控制；电液伺服阀；Simulink
中图分类号：TP273
文献标识码：A
文章编号：1002-1841(2016)08-0067-04
DesignofServoControlSystemofHydraulicTensionDevice
HAN Yi-lun, JI Guang-qing, QIU Peng-cheng
(College of Transportation,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590, China)
Abstract: The existing hydraulic tension control system adopts the pressure relay to control the pressure, The system has poor accuracy, poor stability and the system is easy to produce shock. According to this problem,a servo control system of hy-draulic tensioning device was designed . The electro-hydraulic servo valve and tensile sensor was mainly used to form closed-loop servo control system, which can control tensioning force output in real-time, continuously and accurately. Combined with speed sensor, it can effectively deal with the working condition of sliding zone. The control system , including PLC selection, I/O port allocation, hardware wiring diagram and PLC program was designed using fuzzy PID control method, and the fuzy PID controller*asodsaeoio s e asi o e sna aona eensse asasa small oscillation, high control precision, good stability, and meets the requirements of the conveyor.
Key words:tension device; servo control system; PLC; fuzzy PID control; electro-hydraulic servo valve; Simulink
引言 0
带式输送机是一种常用的散料输送机械，广泛应于矿井、电厂、港口以及化工行业等散料输送的场所[1]。张紧装置是带式输送机正常运行的重要装置。现有液压张紧装置多采用压力继电器控制系统压力的升降，无法精确控制系统压力，尤其是长距离带式输送机，输送机启动前带张力应该是运行时张力的1.5 倍，现有控制系统不能平稳控制压力过渡2)。为减小胶带冲击并提高胶带寿命，保证输送带运行安全和稳定性，改善现有控制系统的缺点，本文提出了一种液压张紧装置液压伺服控制系统，采用模糊PID控制，系统控制精度高、稳定性好、响应速度高。
1液压伺服系统设计 1.1液压伺服系统组成
张紧装置在皮带机的启动阶段，要为皮带机提供
基金项目：青岛市科技发展指导计划项目(KJZD-13-25-NSH) 收稿日期：2016-01-29
比较大的张力，皮带机运行平稳后，皮带张紧力调整到正常大小(3)。根据工作要求设计的液压张紧装置伺服系统由液压泵、张紧油缸、速度传感器、电液伺服阀、拉力传感器等组成。液压张紧装置伺服控制系统液压原理如图1所示。
由于系统采用电液伺服阀控制精度高，要求油液的清洁度高，所以液压泵进出口处分别设置了粗过滤器和精过滤器，在回油路设置了回油过滤器。主要油路设置了压力表，实时监测油路压力，保证安全。
液压伺服系统工作原理
1.2
根据张紧装置的工作性质，采用两点控制方法，即设置了2个先导溢流阀，一个压力值高，另个压力值较低在张紧缸左右极限位置处还设置了限位开关，当活塞杆碰到左右极限开关则报警停机，保证张紧缸工作安全。为方便日常检修，还设置了电磁换向阀，电磁换向阀得电泄压检修。为控制密能器精准补充泄漏，在蓄能器入口设置了电磁球阀，当3YA得电，