赖丽莉

摘 要：在机械化水平高度发展的今天，机械设备大型化，而操作模式却要求简单化，多样化。采用PLC和液压同步系统组合，实现具有可调性的自动补偿连续升降同步系统，使操作只需几个按钮，就能进行多种模式的切换，多种操作功能的运用，系统由此便可更加简便可靠地应用于大规模的工业环境。

关键词：PLC;可调;自动补偿;升降;同步

1 引言

规模化的建设需要众多大型液压设备，在对大型货物的运输和安装等过程中，液压升降系统则是不可或缺的一部分。升降过程中，保持足够的稳定和同步，同时还需考虑结构成本，因此，系统的设计应当具备设计简单合理，维护保养方便等方面的优势。动力部分依靠液压系统，控制部分根据成本选择PLC，可使整个系统兼具液压的稳定可靠，和PLC的灵活方便。

2 系统基本结构

液压部分：需有液压泵，溢流阀，三位四通双电磁换向阀，液控单向阀，以及三位四通双电磁换向阀，二位三通单电磁换向阀;节流阀和二位二通单电磁换向阀联合使用。

传感器部分：使用位置传感器。若要求不高，可在液压缸的活塞运动起点和终点各设置一个光电传感器，若同步精度要求高，宜选择直线位移传感器，位移传感器通过电流信号反映出液压缸的运动情况，并将此情况反馈给PLC。

PLC部分：數字量输入端子接自动启动和停止按钮，手动调节按钮，模拟量输入端子为位移传感器;输出端子接各个电磁阀，数字量输出端子控制电磁阀的通断，模拟量输出端子可控制比例阀的阀芯位置，从而控制液压缸活塞运动的速度。

3 同步升降系统的工作过程

控制过程采用PLC。液压系统根据实际情况来选择，可从节约成本上考虑使用普通的电磁阀和光电传感器。但若同步度要求高，过程稳定精确，则应选择比例阀来控制液压缸伸出和收回的速度。

3.1 同步控制过程

当主电磁阀左位得电时，液压泵将压力油通过主电磁阀左位，送入主液压缸，主液压缸活塞伸出，同时将液压缸右腔的油液排出，因主液压缸的右腔与从液压缸左腔串联，主液压缸排出的油液于是进入从液压缸，带动从液压缸活塞伸出，若从液压缸不止一个，可采用两个液压缸串联为一组，多组并联由液压泵同时供油的方式，以减少由于动力不足带来的运动机能下降。

串联液压缸之间的同步协调：液压缸串联，一般主液压缸运动速度较快，此时可通过位移传感器将信号送入PLC，PLC通过程序中的模拟值进行比较，若发现主液压缸大于从液压缸的模拟值，便发出输出信号，使控制液控单向阀的电磁阀左位得电，压力油经过液压泵进入液控单向阀，再经液控单向阀进入从液压缸左腔，推动活塞快速运动，若要尽快缩短主液压缸和从液压缸之间的运动差距，还可使差动连接的电磁阀得电，从液压缸处于差动连接状态，将迅速追赶上主液压缸的运动位置。差动连接和液控单向阀单独提供动力这两种途径，既可单独使用，也可联合使用。

并联液压缸之间的同步协调：若液压缸过多，采用了多组液压缸并联的方式，此时，若同步要求高，则采用每组一个比例阀，液压泵同时对多组提供压力油，通过位移传感器，PLC可比较出速度较快的组，通过输出端子发出的信号，对他们各自的比例阀阀芯进行调节，进而调节各组的速度。若要控制成本，采用一个主电磁阀同时对多组进行通断控制，也可在PLC区别出较快的组时，切换成串联节流阀送入压力油的方式降低其速度。

回程及特殊情况的协调：回程时，主电磁阀右位得电，从液压缸直接由液压泵提供动力，若从液压缸运动速度更快，PLC得到位移传感器的反馈，可通过液控单向阀直接给主液压缸供油，或采用差动连接提升速度。若液压缸活塞伸出时从液压缸运动更快，或液压缸收回时主液压缸运动更快，则采用液控单向阀K口通油的方式，或直接由液压泵提供动力驱动差动液压缸，提高速度慢者的运动速度。

3.2 PLC控制过程

输入模块的控制：按下自动启动按钮，启动整个升降系统，可使用定时器，实现规定时间的升降切换，并可循环，直到按下停止按钮。若按下手动按钮，可分别对各个液压缸的活塞运动情况进行手动调节。AI模块主要是对位移传感器的信号进行接收。

输出模块的控制：根据程序中位移传感器传回数据比较的结果，或者按钮操作，控制各个普通或比例电磁阀的通断。在同步运动的过程中，应选取某一组液压缸的位移值作为标准值来参考，速度低者，可选择前三种方式来提速，速度高者，使用最后一种方式来降速，当然，也可使用比例阀来降速。

4 结束语

采用PLC和液压同步系统组合，通过PLC的程序控制，使操作只需几个按钮，就能进行多种模式的切换，多种操作功能的实现，同时通过液压同步系统的控制，也使系统更加稳定可靠地应用于大规模的工业环境。

参考文献：

[1]张海平.液压速度控制技术[M].北京：机械工业出版社，2014.

[2]卞永明.大型构件液压同步提升技术[M].上海：上海科学技术出版社，2015.

[3]黄志坚.智能液压气动元件及控制系统[M].北京：化学工业出版社，2018.