【正文】 制程序 液壓系統(tǒng)徑側向的動作要符合動作要求。程序中設計1DT、2DT互鎖，3DT、4DT互鎖。延時5S由定時器TT6控制。程序中定義了輸入變量、輸出變量、中間變量[23]。變量見表4－3。KA_Open為自動控制與手動控制的切換變量，Mode變量為加載模式切換變量。表4－3 變量表名稱數據類型地址初始值描述INM1_StartBool 0FALSE1＃電機啟動M1_StopBool FALSE1＃電機停止M2_StartBool FALSE2＃電機啟動M2_StopBool FALSE2＃電機停止Radial_pressBool FALSE徑向壓下Radial_StopBool FALSE徑向停止Radial_BackBool FALSE徑向回程Lateral_StretchBool FALSE側向伸出Lateral_BackBool 1 FALSE側向回程Lateral_StopBool FALSE側向停止RestBool FALSE故障消除復位STOPBool FALSE故障停車KA_OPENBool FALSE手動狀態(tài)打開OKBool FALSE加載完畢信號M_initalBool FALSEModeBool FALSE加載模式OUTInital_OKBool 2 FALSE初始化完畢TEMPR_Inital_OKBool 0FALSE徑向初始化完畢L_Inital_OKBool FALSE側向初始化完畢I/OM1_startbottonBOOLI FALSE1＃電機啟動M1_stopbottonBOOLI FALSE1＃電機停止M2_startbottonBOOLI FALSE2＃電機啟動M2_stopbottonBOOLI FALSE2＃電機停止All_stopbottonBOOLI FALSE故障停車RestbottonBOOLI FALSE系統(tǒng)故障消除M1_relayprotectionBOOLI FALSE1＃電機熱保護M2_relayprotectionBOOLI FALSE2＃電機熱保護M1_threephaseprotectionBOOLI FALSE1＃電機缺相保護M2_threephaseprotectionBOOLI FALSE2＃電機缺相保護Oil_levelhighBOOLI FALSE油位高信號Oil_levellowBOOLI FALSE油位低信號Radial_presslimitBOOLI FALSE徑向壓下限位Radial_backlimitBOOLI FALSE徑向回程限位Lateral_stretchlimitBOOLI FALSE側向伸出限位Lateral_backlimitBOOLI FALSE側向回程限位Oil_temperatureBOOLI FALSE油溫信號Radial_pressbottonBOOLI FALSE徑向壓下按鈕Radial_backbottonBOOLI FALSE徑向回程按鈕Radial_stopbottonBOOLI FALSE徑向停止按鈕Lateral_stretchbottonBOOLI FALSE側向伸出按鈕Lateral_backbottonBOOLI FALSE側向回程按鈕Lateral_stopbottonBOOLI FALSE側向停止按鈕M1BOOLQ FALSE1＃電機控制M2BOOLQ FALSE2＃電機控制Radial_1DTBOOLQ FALSE1DTRadial_2DTBOOLQ FALSE2DTLateral_3DTBOOLQ FALSE3DTLateral_4DTBOOLQ FALSE4DTRadial_3KABOOLQ FALSE徑向保護開關Lateral_4KABOOLQ FALSE側向保護開關Oil_temperaturehighBOOLQ FALSE油溫高開水閥Oil_tenperaturelowBOOLQ FALSE油溫低停水閥OillevelhighBOOLQ FALSE油位高信號OillevellowBOOLQ FALSE油位低信號Stop_RestBOOLQ FALSE故障/復位以下是幾個典型的控制程序。1＃電機控制程序：自動手動切換程序：徑載油缸壓下控制程序：系統(tǒng)故障保護程序： 誤差處理及軟件濾波數據采集是通過傳感器將非電信號轉換為電信號（微弱信號），再通過放大器將信號放大，PLC的模擬量輸入模塊將放大器信號通過A/D轉換采集。程序中將模擬量輸入寄存器數據讀取將信號采集到內存中。其程序如下。這個數據采集程序中將數據直接讀取，但是所讀取的數據沒有經過濾波處理，數據不可靠，不能直接用于PID控制和存儲，必須經過濾波。這里采用中位置濾波和平均值濾波相結合，組成復合濾波器。中位值濾波原理：對被測量連續(xù)采樣m次（m≥3）且是奇數，并按照大小順序排列；再取中間值作為本次采樣的有效數據。中位值濾波法可以將偶然的脈沖干擾信號濾除。這里取m=3。中位值濾波程序實現(xiàn)如下：平均值濾波原理：算術平均值濾波法是要按輸入的N個采樣數據xi（i=1N）尋找這樣一個y，使y與各采樣值之間偏差的平方和最小，使 公式（）由一元函數求極限原理可得 公式（） 這時。算術平均值濾波法適用于一般的具有隨機干擾信號的濾波。這里取N＝3，xi來源于中位值濾波數據。平均值濾波程序如下： PID控制程序 由于液壓系統(tǒng)載荷控制較為簡單，所以這里采用經典的PID控制算法[25]即可?？刂破髟O計為PID控制器?？刂破鳛殚]環(huán)控制，反饋信號從載荷傳感器。控制原理如圖4－3所示。PID控制器為FB41[26]，控制對象為電磁溢流閥5DT,6DT。給定通過上位機設定。反饋通道即是由傳感器、放大器和模擬量輸入模塊組成。在程序中通過調用PLC的PID控制模塊FB41實現(xiàn)PID的連續(xù)控制。 圖4－3 PID控制原理框圖 在這個模塊調用中，只要根據系統(tǒng)要求設置FB41中的參數即可。在這個程序中設置了以下參數P_SEL（比例作用開關），I_SEL（積分作用開關），D_SEL（微分作用開關），CYCLE（循環(huán)時間），SP_INT（設定值），PV_PER，GAIN（增益），TI（積分時間），TD（微分時間），DEADB_W（死區(qū)）。設置參數P_SEL，I_SEL，D_SEL的程序：設置采樣時間CYCLE程序：設置死區(qū)參數DADEB_W程序：PID模塊調用，即PID控制程序，改程序實現(xiàn)載荷PID閉環(huán)控制： 工控機與PLC的通訊軟件設計工控機和PLC的通訊是通過MPI協(xié)議進行的。在上位機的監(jiān)控程序中，建立了一個西門子S7300PLC的硬件。這也就是建立了與PLC的通訊連接。在工控機上安裝CP5611卡的驅動程序，并設置如下：將驅動程序CP5611(Plugamp。Play)添加，選擇CP5611（Auto）。這樣設置好了上位機。在開物監(jiān)控系統(tǒng)軟件中通訊是靠系統(tǒng)新標簽來實現(xiàn)的。在標簽中定義了I/0標簽，用于和PLC進行數據交換。conroX2000標簽的主地址可以按照下面的規(guī)則陪著填寫：標簽類型[ID]ChID[.BitD[.ThirdSegID[.FourSegID[.FiveSegID]]]]說明：，用于識別設備中的某個硬件子設備。一般情況，ID可以是十進制或十六進制表示形式，位數不限。通常從0開始編制。標簽地址中省略ID時，開物2000系統(tǒng)默認為是所連接的最小模塊地址。可以是十進制或者八進制或者十六進制表示形式，位數不限。通常從0開始編址?？梢允前诉M制或十六進制表示形式，位數不限。通常從0開始編址。,ChID,BitID,ThirdSegID,FourSegid,FiveSegID的含義可以自由定義?？梢允鞘M制或者八進制或者十六進制表示形式，位數不限。通常從0開始編址。，變化范圍根據實際地址確定。，括號內的內容在設備中只包含一個子設備時可省略。，標簽將不被承認，讀不上數據。監(jiān)控軟件中可實現(xiàn)通訊的標簽見表44表44 通訊標簽表標簽名稱說明類型主設備主設備類型主設備地址M1電機M1狀態(tài)開關量PLC西門子S7300系列PLCA2：M2電機M2狀態(tài)開關量PLC西門子S7300系列PLCA2：DT1徑載油缸壓下開關量PLC西門子S7300系列PLCA2：DT2徑載油缸回程開關量PLC西門子S7300系列PLCA2：DT3側載油缸伸出開關量PLC西門子S7300系列PLCA2：DT4側載油缸回城開關量PLC西門子S7300系列PLCA2：DT7油溫信號模擬量PLC西門子S7300系列PLCA2：Radia_out徑載傳感器輸出模擬量PLC西門子S7300系列PLCAW2:288Lateral_out側載傳感器輸出模擬量PLC西門子S7300系列PLCAW2:290Radial_m油軸位移模擬量PLC西門子S7300系列PLCAW2:292Lateral_m輪緣位移模擬量PLC西門子S7300系列PLCAW2:294Radial_back()徑載油缸壓力模擬量PLC西門子S7300系列PLCAW2:296Lateral_back()側載油缸壓力模擬量PLC西門子S7300系列PLCAW2:298在系統(tǒng)設計中，開關量標簽的刷新周期位100ms，部分為只讀不寫、部分位可讀可寫。寫既是上位機給下位機傳送數據，讀既是上位機從下位機讀取數據。一個標簽讀寫屬性具備其通訊量為只讀或者只寫通訊量的兩倍。模擬量標簽在系統(tǒng)中設置的刷新周期為500ms，均為只讀。這樣可以計算出所需要的最大通訊量。計算如下：通訊容量=開關量標簽數量2（可讀，可寫）1（開關量為1位）10（1S內10次通訊）+模擬量標簽數量32（模擬量為32位）2（1S內2次通訊）根據以上公式，系統(tǒng)的地址通訊量為：362110+8322=584（bps），因此系統(tǒng)通訊滿足要求。通訊中的硬件系統(tǒng)采用了CP5611卡，增強了通訊的穩(wěn)定性。第五章 現(xiàn)場調試在試驗中完成了徑側向機輪試驗臺的硬件和軟件設計以及仿真后，便來到了現(xiàn)場，進行了通電測試。液壓系統(tǒng)能按照動作程序手動控制動作，也可按照動作程序全自動動作. 調試內容與步驟調試內容有:1. 測試上位機與下位機通訊是否正確。2. 測試電氣線路是否連接正確。3. 測試監(jiān)控系統(tǒng)軟件是否正確，并修改錯誤。4. 測試上位機的自動載荷給定程序是否正確，并修改錯誤。5. 測試液壓系統(tǒng)動作程序邏輯是否正確，并修改錯誤。6. 測試PLC的模擬量采集是否正確，并修改錯誤。7. 常規(guī)PID壓力控制調試步驟如下:。(SM332) 輸入口:，并將PLC模式開關置于RUN。 STEP 7 ，下載完畢后PLC開始運行程序::7. 觀察指示燈“通訊”的狀態(tài)。若為紅色則通訊故障，綠色則通訊正確。若通訊不正確，檢查通訊電纜是否接正確、通訊電纜是否正確:8. 手動控制狀態(tài)調試:1)通訊測試正確后，將監(jiān)控系統(tǒng)中“控制方式”按鈕置于“手動加壓”，加載模式選擇“聯(lián)合加壓氣2)點擊“Ml啟動”按鈕，觀察M322模塊的相應輸出口指示燈是否亮。亮則監(jiān)控系統(tǒng)和PLC程序正確。過5s后觀察相應輸出口指示燈是否亮，亮則PLC程序邏輯正確。3)點擊“M2啟動”按鈕，觀察M322模塊的相應輸出口指示燈是否亮。亮則監(jiān)控系統(tǒng)和PLC程序正確。過5s后觀察相應輸出口指示燈是否亮，亮則PLC程序邏輯正確。4)以上幾步測試正確后。點擊“徑載壓下”，觀察相應輸出口是否亮，亮則正確。5)點擊“徑載停止”，觀察相應輸出口指示燈滅。點擊“徑載回程”觀察相應輸出口指示燈亮。則正確。6)點擊“側載壓下