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一、 前言
進(jìn)入近幾十年，機(jī)電類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有一個(gè)明顯的現(xiàn)象，大量的計(jì)算機(jī)控制被引入到機(jī)電控制之中來。有的是基于16位、32位的單片機(jī)控制，有的是基于ARM或者DSP控制，有的是基于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)加載板卡的控制等等。本文介紹的控制系統(tǒng)是一個(gè)基于研華工業(yè)主板加載性價(jià)比較高的ISA板卡組成的控制系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)的目的為控制一個(gè)油路的壓力以實(shí)現(xiàn)給外在系統(tǒng)一個(gè)準(zhǔn)確的驅(qū)動(dòng)力，要求此驅(qū)動(dòng)力是一個(gè)連續(xù)變化的參數(shù)，并不是離散固定的幾個(gè)數(shù)值。同時(shí)，在相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力的作用下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速要可以調(diào)節(jié)。在控制界面上，要求通過壓力、轉(zhuǎn)速、負(fù)載等參數(shù)，實(shí)時(shí)計(jì)算出相應(yīng)參數(shù)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(jī)的調(diào)速控制，擬采用變頻器來實(shí)現(xiàn)。這樣使用一個(gè)簡單的開環(huán)控制就可以達(dá)到一個(gè)相對準(zhǔn)確的控制。在本系統(tǒng)中，目標(biāo)物的***運(yùn)動(dòng)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(gè)負(fù)反饋的信號(hào)。
二、 系統(tǒng)的構(gòu)建
根據(jù)這個(gè)系統(tǒng)的要求，輸入信號(hào)為：壓力信號(hào)、限位信號(hào)、開關(guān)信號(hào)量、溫度信號(hào)。輸出信號(hào)為：壓力變化信號(hào)、油路換向信號(hào)、開關(guān)信號(hào)等。系統(tǒng)構(gòu)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(gè)電流變化信號(hào)，量程為 0~6.3MPa，產(chǎn)生的電流變化范圍為4.02mA~20mA，使用研華pcl-711b采集。開關(guān)類的信號(hào)的采集和發(fā)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(dǎo)式比例減壓閥，對先導(dǎo)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(chǎn)生，使用研華PCL-728數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生。對油路的溫度的控制通過溫控表實(shí)現(xiàn)加熱和降溫的控制。工控機(jī)的軟件使用三維力控組態(tài)軟件控制。

圖2 系統(tǒng)構(gòu)成圖