1746-A10 1746-A13

一、 前言
進入近幾十年，機電類產品的設計有一個明顯的現象，大量的計算機控制被引入到機電控制之中來。有的是基于16位、32位的單片機控制，有的是基于ARM或者DSP控制，有的是基于工業控制計算機加載板卡的控制等等。本文介紹的控制系統是一個基于研華工業主板加載性價比較高的ISA板卡組成的控制系統。本控制系統的目的為控制一個油路的壓力以實現給外在系統一個準確的驅動力，要求此驅動力是一個連續變化的參數，并不是離散固定的幾個數值。同時，在相應的驅動力的作用下，電機的轉速要可以調節。在控制界面上，要求通過壓力、轉速、負載等參數，實時計算出相應參數的變化。基于以上要求，擬采用如下的控制方案（圖1）：

圖1 控制方案

對于電機的調速控制，擬采用變頻器來實現。這樣使用一個簡單的開環控制就可以達到一個相對準確的控制。在本系統中，目標物的***運動速度為2m/s，因此需要加入減速器，而油路的壓力變化為了力求控制的***，需要引入一個負反饋的信號。
二、 系統的構建
根據這個系統的要求，輸入信號為：壓力信號、限位信號、開關信號量、溫度信號。輸出信號為：壓力變化信號、油路換向信號、開關信號等。系統構成圖如圖2所示：
其中，油路壓力的變化采集使用匯邦公司的HB型壓力變送器，其為一個電流變化信號，量程為 0~6.3MPa，產生的電流變化范圍為4.02mA~20mA，使用研華pcl-711b采集。開關類的信號的采集和發出采用研華pcl-725。對于油路壓力的控制使用ATOS公司的KZGO先導式比例減壓閥，對先導式比例減壓閥的控制使用配套的EMIAC插頭式電子放大器，通過0-10v的直流電壓控制，具體的控制曲線將在下文介紹。0-10v的直流電壓的產生，使用研華PCL-728數據采集卡產生。對油路的溫度的控制通過溫控表實現加熱和降溫的控制。工控機的軟件使用三維力控組態軟件控制。

圖2 系統構成圖