知识|PLC的弹簧性能检测系统的设计（二）

　　在本检测装置中，PLC选用了SIEMENSS7—200系列PLC，它具有高速脉冲输出功能，能在输出端产生高速脉冲，用来驱动负载实现精确控制。高速脉冲输出有高速脉冲串输出PT0和脉宽调制PWM两种方式。PT0可以输出一串脉冲(占空比50％)，可以控制脉冲的周期和个数。脉冲周期变化范围是10～65535us或2～65535ms，为16位无符号数据；脉冲个数用双字无符号数表示，取值范围是1～4294967295之间。PWM可以输出连续的、占空比可调的脉冲串，可以控制脉冲的周期和脉宽。脉冲周期与PTO相同，脉宽变化范围是0～65535us或0～65535ms。PT0／PWM输出不受PLC扫描周期的影响，这样可以满足系统精确定位的要求。　　3.3控制方案设计　　按数控系统的进给伺服系统有无位置测量反馈装置可分为开环数控系统和闭环数控系统。开环伺服系统无位置反馈，是数控系统中最简单的伺服系统，其驱动元件主要为功率步进电机。PLC发出的指令脉冲，通过驱动电路放大送到步进电机，电机输出轴转过一定的角度，再通过同步齿形带和丝杠螺母带动丝杠和弹簧座上下移动。步进电机轴转过的角度正比于指令脉冲的个数，旋转速度的大小正比于指令脉冲的频率。由于没有检测反馈装置，系统中各部分误差，如步进电机的步距误差、机械系统的误差等综合为系统的位置误差，所以精度较低，速度也受到步进电机性能的限制，低速不平稳，高速扭矩小。但开环系统结构简单，易于控制与调整，一般用于轻载、负载变化不大、精度要求不高的场合，在经济型数控机床和普通机床改造中使用较多。在解弹簧检测过程中，压缩尺寸精度误差要求为0.1mm，所以在伺服系统控制方式上采用开环方式控制。4系统软件设计　　检测装置的软件部分，主要指测试装置的监控软件和下位机ＰＬＣ控制站软件设计。上位机监控系统功能框图如图3所示。
图3上位机监控系统功能框图 　　　　该软件是根据弹簧的检测工艺流程，基于VB6.0编程软件编制而成的．采用专家控制方式对整个检测过程进行实时监控，具有弹簧压缩参数设置、测试数据记录查询、打印报表、模拟键盘输入等功能。检测装置的主控制界面如图4所示。
图4上位机主控制界面 　　监控软件一方面通过对计算机缓存区中接收到的信息进行解析，判断处理，完成弹簧检测过程的实时动态显示、数据记录、限位报警、故障诊断等操作；另一方面通过对PLC发送控制信息，完成对伺服系统高频脉冲信号、开关量信号的输入。PLC与计算机的串行通信是通过PLC控制器上的RS-485串口和计算机上的RS232串口来完成的。PLC控制通过“校验、手动、自动”选择开关选择相应的工作方式，主程序流程图如图5所示。
图5主程序流程图 　　5结语　　本系统功能较强，采用了可靠性较高的工控计算机和PLC进行控制，实现了检测过程的智能化。自动化程度高，可靠性好，不但排除了原有检测过程中人为因素的影响，使检测结果更加准确，而且大大降低了工人的劳动强度，节约了作业时间，提高了生产效率。投入应用以来，设备运行正常，维护、检修工作量少，大大降低了维护检修费用；另外，其友好的人机界面，使得整个系统更形象直观，易于操作，保证了现场运行的安全可靠性，在弹簧工业发展中具有较高的推广价值。参考文献　　[1]王兴，赵媛静.基于PLC控制的制动缸缓解弹簧检测装置[J].工程与实验.2011(5).　　[2]章彬宏，王琳．基于PLC的弹簧测试机控制系统[J].科技论坛，2003(9).　　[3]廖常初.PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社.2005.　　[4]许万里.智能弹簧检测装置的研制[J].应用科技.2001，28(7).