《液压缸四缸同步中的电磁换向阀自动控制技术95》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压缸四缸同步中的电磁换向阀自动控制技术95（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、液压缸四缸同步中的电磁换向阀自动控制技术摘要：文章以某一连铸项目中间罐车为例，介绍了换向阀控制油缸升降时，四 个油缸同步升降，减小偏差的控制方法。关键词：液压缸；同步；PLC；梯形图引言：连铸是炼钢生产中一个重要工艺，是炼钢厂中最后一道工序同时也是一个重 要环节。而在连铸项目中，中间罐车乂是一个重要设备。连铸生产中，中间罐在 浇钢前先预热（一般预热到1100C）,然后通过走行电机驱动进入浇钢位置，接 收钢水。钢水进入中间罐车后，由滑动水口流入每流的结晶器中。在进入浇钢位 置的过程中，为保护水口不致损坏，中间罐车必须升起。当到达浇钢位置后，需 将升起的中间罐进行反复的升降调整，使水口对准结晶器中
2、心。所以，中间罐车 必须具备走行、升降和横向微调的功能。本文对中间罐车走行不再赘述，主要阐 述升降过程中的自动控制。目前中间罐车升降主要靠液压提供动力驱动。中间罐车四角各有一个液压缸, 共同动作控制其升降。液压缸主要有同步缸和非同步缸两种。同步缸采用机械同 步，电气控制相对简单，不必单独控制每个油缸，只要整体控制液压系统即可。 但是整个液压设备造价较高。因此，很多项目采用了电控独立液压缸。每个独立 油缸机械上无直接联系，相对独立，可单独控制。每个油缸配有位置传感器，用 来监控油缸的实时位置。然后经过PLC读取位置信号并经过计算后，控制油路中 的比例阀控制或换向阀从而控制油缸的升降。本文中所阐述
3、的为换向涧控制油缸 的升降方式。1. 系统构成1.1 PLC系统硬件配置本套连铸机控制系统采用西门子公司的S7-1500系列可编程控制器。依据工 艺流程的划分，本项目设置9个独立的PLC系统。这9个PLC系统由一个公用系 统及8个铸流系统构成。公用系统监控的部分为大包回转台、中间罐车、各个液压站、公共部分相应 阀台以及捞钢机和翻转冷床。铸流系统为8个相同的系统，这8个系统无论硬件 配置与程序都是相同的。本文中所介绍的内容主要就是公用系统，铸流系统与本 文无关因此不再赘述。公用系统CPU 9 Siemens S7-1500系列，主站内配置有电源模块、1515-2PN CPU模块。CPU通过PRO
4、FINET现场总线连接各个远程站，各个远程站主要为PLC 柜各个10模块组及电气室外操作台、液压站操作箱内的10模块组。公用系统各 个变频器全部挂在PROFINET网络上。中间罐车所在的公用系统与铸流各个系统之间，通过以太网连接，进行程序 内部所需的数据交换，并且与上位机连接，实现画面的监视与控制。本文所描述的中间罐车升降控制中，与PLC连接的主要设备为位置传感器和 电磁换向阀。位置传感器返回420mA模拟量信号，返回的模块为8通道4线制 模拟量输入模块。控制电磁换向阀的为16点开关量输出模块。1.2位置传感器本项目中，中间罐车每个液压缸使用一个单独的位置传感器。本项目采用巴 鲁夫传感器。传感
5、器需要接入四根线，其中两根为24V电源线，另外两根为 420mA模拟量信号的信号线，信号线接入PLC模拟量输入模块。1.3电磁换向涧要想控制液压缸升降，PLC系统最终控制的就是电磁换向阀。本项目中，要 控制一个中间罐车一共需要控制6个电磁阀，有些电磁阀为双电磁铁，一共需要 控制11个电磁铁，每个电磁铁控制电压为24Vo电磁铁规划见下图：其中，ZB1-YVH2-1为1#共用电磁阀,ZB1-YVH1-1为2#共用电磁阀,ZB1- YVH2-2ZBl-YVH2-5为14#油缸电磁阀，每个电磁阀有a, b两个电磁铁。ZB1- YVH2-2- ZB1-YVH2-5这14#油缸电磁阀分别对应各油缸的位置传
6、感器，简称为 14#油缸传感器。下文中将不再列出电磁阀编号，只用本段文字中名称描述。2. 功能实现2.1快速上升过程需要中间罐车快速上升时，按下“快速上升按钮，1#共用电磁阀b电磁铁得 电，所有油缸快速上升，当4个位置传感器中所反馈的某个位置与其中最高的位 置之差的绝对值大于5mm时，与其所对应的14#油缸电磁阀的b电磁铁（1#油 缸电磁涧的b电磁铁对应1#油缸传感器）得电，直到四缸位置差的绝对值小于 1mm时该电磁铁失电。当达到预定位置需要停止时，按下快速停止按钮，1#共 用电磁阀b电磁铁失电。如果此时四个油缸位置的最大值与最小值的差值的绝对值还大于5mm,则低 位油缸所对应的电磁涧的b电磁
7、铁继续得电，直到位置差的绝对值小于1mm时 该电磁铁失电。中间罐车处在固定位置工作状态时，此四个调节阀全时跟踪调整。 以处于高位的油缸作为基准，低位油缸对应的电磁阀的b电磁铁得电失电随时调 节。）在上升过程中及在固定位置时，如果低位油缸所对应的电磁阀的电磁铁得 电后，位置差值还继续加大，当大于10mm时，发出油缸油路严重故障警报并 停止本次工作。主要编程思路如下：2.2快速下降过程需要中包快速下降时，按下快速下降按钮，1#共用电磁阀b电磁铁、2#共 用电磁阀a电磁铁得电，中包快速下降，当4个位置传感器中所反馈的某个位置 与其中最低的位置之差的绝对值大于5mm时，与其所对应的电磁阀的a电磁铁 得
8、电，直到位置差的绝对值小于1mm时该电磁铁失电。当达到预定位置需要停 止时，按下“快速停止按钮，1#共用电磁阀b电磁铁、2#共用电磁阀a电磁铁失 电。当停止动作后，四个油缸继续进行实时调整，调整方式与快速上升停止后的 动作相同。主要编程思路参照快速上升。2.3缓慢上升需要中包缓慢上升时，按下缓慢上升按钮，1、2#共用电磁阀均不得电。只 是14#油缸电磁阀的b电磁铁得电，中包缓慢上升，当14#位置传感器中所反 馈的最高的位置与最低位置之差的绝对值大于5mm时，处于最高位油缸所对应 的电磁涧的电磁铁b失电，直到位置差的绝对值小于1mm时该电磁铁继续得电。当达到预定位置需要停止时，按下缓慢停止按钮，
9、所有电磁铁失电。此时, PLC对油缸位置继续进行运算，如果此时四个油缸位置的最大值与最小值的差值 的绝对值还大于5mm,则低位油缸所对应的电磁阀的b电磁铁继续得电，直到位 置差的绝对值小于1mm时该电磁铁失电。中间罐车处在固定位置工作状态时， 此四个调节阀全时跟踪调整。以处于高位的油缸作为基准，低位油缸对应的电磁 阀的b电磁铁得电失电随时调节。）在上升过程中及在固定位置时，如果低位油 缸所对应的电磁阀的电磁铁得电后，位置差值还继续加大，当大于10mm时，发 出油缸油路严重故障警报并停止本次工作。主要编程思路：2.4缓慢下降：需要中包缓慢下降时，按下缓慢下降按钮，1、2#共用电磁阀均不得电。只
10、是14#油缸电磁阀的a电磁铁得电，中间罐车缓慢下降。当4个位置传感器中所 反馈的最低的位置与最高位置之差的绝对值大于5mm时，与处于最低位油缸所 对应的电磁阀的电磁铁a失电，直到位置差的绝对值小于1mm时该电磁铁继续 得电。当达到预定位置需要停止时，按下缓慢停止按钮，所有电磁铁失电。此时, PLC对油缸位置继续进行运算，实时调整方法与“缓慢上升相同。主要编程思路参照缓慢上升。3. 结束语本文粗略的介绍了连铸工艺中，换向阀控制中间罐车升降的运转方式。该项 目投产以来运行平稳，安全可靠，较人工手动控制显著提高了生产效率，有效的 避免了事故的发生。在具体应用中，可根据工艺要求及设备的具体形式对开关和 控制方式作相应的调整。在此项目及类似项目中应注意以下儿点：（1）由于现场各个位信号引回至电气室PLC柜，施工时应采用屏蔽阻燃控制 电缆。为便于接线，最好采用软电缆。另外根据每个项目的不同情况，如果有通 过热区的情况，应采用耐高温阻燃屏蔽软电缆。（2）传感器引出线芯数较多，且每个项目传感器选型不同，应仔细查看对应 的说明书，找到信号线颜色的对照关系，仔细接线。（3）如果某个传感器损坏或信号线断开，那么该油缸就会出现失控情况，造 成事故。因此经常检查传感器及接线是否完好。并且在程序中加入此功能。总体来讲，这种中间罐车控制方法简便有效，安全耐用，大大提高了生产效 率和安全性。
