计通过控制面板的转换开关程序设计现场调试与通讯结束语参考文献致谢黄河科技学院毕业设计论文第页附录黄河科技学院毕业设计论文第页绪论课题研究背景液压传动与控制是机械制造及自动化本科专业的专业基础课必修课，是门实践性很强的课程。

现代电液控制技术的发展追溯到二次大战时期。

由于军事需要，对武器和飞机的自动控制系统的研究取得了很大的进步。

战争后期，喷气技术取得突破性进展。

由于喷气式毪行器速度很高，因此对控制系统的快速性动态精度和功率质最比都提出了更高的要求。

工程需要是现代电液控制技术发展的推动力。

年底在飞机上首先出现了电液伺服系统，其滑阀由伺服电动机拖动，惯茸很大，限制了系统的动态特性。

世纪年代初出现了高速响应的永磁式力矩马达。

年代后期又出现了以喷嘴挡板阀作为先导级的电液伺服阀，使电液伺服系统成为当时响应最快控制精度最高的伺服系统。

年代各种结构的伺服阀相继问世，电液伺服阀技术已日臻成熟。

印年代后期人们对工艺过程控制提出了更高的要求。

现代电子技术特别是微电子集成技术和计算机技术的发展，为工程控制系统提供了充分而且廉价的现代电子装置，各类民用工程对电液控制技术的需求更加迫切和广泛。

传统的电液伺服阀对流体介质的清清度要求十分苛刻，制造成本和维修费用较高，系统能耗也较大，难以为各工业用户所接受，而传统的开关控制又不能满足高品质控制系统的要求。

因此，人们希望开发出种可靠廉价控制精度和响应特性均能满足工业控制系统实际需要的电液控制技术。

世纪年代以来，比例技术的发展进入了第三阶段。

比例元件的设计原理进步完善，采用压力流量位移内反馈及电校正等手段。

在年代末年代初，随着电子技术的高速发展，比例技术出现了质的飞跃。

除了因制造成本所限，比例阀在中位仍保留死区以外，它的稳态和动态特性均已和工业伺服阀无异。

另项重大进展是，比例技术开始和插装阀相结合，形成了年代电液比例插装技术。

同时，由于传感器和电子器件的小型化，还出现了电液体化的比例元件，电液比例技术逐步形成了年代的集成化趋势。

同时电液比例容积元件，各类比例控制泵和执行元件也相继出现。

因此，从电液比例技术的发展过程可以看出，电液比例技术发展到目前阶段，已经能用伺服比例阀替代传统的伺服阀，用于大多数的工业控制中。

而基于的电液比例控制设计就显得尤为的重要了。

黄河科技学院毕业设计论文第页电液比例控制系统概述电液比例控制技术电液比例技术是流体传动与控制技术中的个新的分支。

般人们把使用比例控制元件含比例控制阀比例控制泵及比例放大器的液压系统称为电液比例控制系统。

比例控制是实现元件或系统的被控制量与控必须在之间给定值必须在之间输出值必须在之间增益比例常数，可正可负采样时间单位为，必须是正数采样时间单位为，必须是正数微分时间单位为，必须是正数积分项前值必须在之间过程变量前值必须在之间黄河科技学院毕业设计论文第页电液比例控制实验研究程序软件设计本实验系统中涉及到模拟量的控制，对采样值与给定值两者的偏差进行算法控制，构成了闭环控制系统。

控制程序包括初始化初始参数设置设置中断时间执行控制算法与上位计算机通讯。

在中，利用提供的编程功能模块只需设定好参数，运行控制指令，就能求得输出控制值，实现模拟量闭环控制。

可以方便的实现控制。

外围接线图型需电源供电，输入端子只有个，采用共点式连接方式。

位移传感器传送来的模拟信号进入内部的储存器中供程序调用。

输出端子占用了两个通道，除控制三通比例阀的个模拟量输出外，其余输出点皆控制直流小型继电器。

因小型继电器为直流感性负载，断电时会对的输出造成浪涌电流的冲击，为此，在其旁边并接了续流二极管加以保护。

续流二极管选用，其参数为最大峰值反向电压最大反向有效值电压最大直流阻断电压最大正向平均整流电流最大正向压降。

外围接线图如图所示。

黄河科技学院毕业设计论文第页图外围接线图控制程序设计通过控制面板的转换开关旋钮开关使该电气控制系统可实现手动自动复位控制。

为了实现液压缸位置的准确控制，程序采用了算法。

程序流程如图所示，上电后先控制油泵电机启动，然后由用户设定位置控制参数，参数通过实验研究整定好后进行设定，使用程序库中自带的控制模块进行运算，结果经由位置位移储存器输出，再通过模拟量输出位驱动比例阀工作，使液压缸按要求运行。

现场位移传感器采集液压缸位置实现闭环控制。

程序设计流程图黄河科技学院毕业设计论文第页程序设计流程图运行初始化初始化运行指示灯调用子程序设定位置设定值每调用次中断程序读入压力值并转换把实际压力值放入调用指令输出值返回主程序子程序中断程序黄河科技学院毕业设计论文第页程序设计梯形图初次上电读入模拟信号，并把数值转化显示活塞当前位置的当前电压。

判断活塞当前位置是否在正常范围，打亮正常运行指示灯压力越上限报警指示灯。

活塞当前位置显示判断压力值是否在正常范围黄河科技学院毕业设计论文第页启动停止阶段启动过程按下启动按钮后，开始标志位置位，复位。

打开运行指示灯，熄灭并停止指示灯初始化。

开始运行子程序。

停止过程按下停止按钮后，开始标志位复位，点亮停止指示灯，熄灭运行指示灯。

并把输出模拟量清零，油泵电机停止工作。

停止调用子程序，仍然显示活塞当前位置。

显示油泵电机是否工作黄河科技学院毕业设计论文第页停止时模拟量输出清零，防止油泵电机继续工作。

调用子程序。

黄河科技学院毕业设计论文第页子程序输入设定位置参数把设定的压力位置参数值值值都导入每中断次子程序进行运算设定位置设置位置压力参数，值值值导入黄河科技学院毕业设计论文第页中断程序中断程序，的计算模拟信号的采样处理，归化导入程序运算输出转换结果，逆转换为模拟量黄河科技学院毕业设计论文第页黄河科技学院毕业设计论文第页现场调试与通讯该系统主要功能是实现单缸的位移控制包括液压和电气控制系统两部分，控制系统原理图如图所示。

图控制系统原理图在实验现场，通过对液压试验台进行各种算法控制，在实际数据采集中对前秒的位移或者同步偏差值进行采样，实行每采集个数据，但是为了对系统控制的实时性更好，中断间隔设定为。

西门子的系列对数据读取非常方便，这些数据可以通过根通信电缆传输到机中。

在微型计算机与通信过程中，通信协议是必不可少的，所谓通信协议是指通信双方的约定。

约定包括对数据格式同步方式传送速度传送步骤检查纠错方式黄河科技学院毕业设计论文第页以及控制字符定义等问题做出统规定，通信双方必须共同遵守。

相对于微型计算机强大的通信功能而言，的通信功能比较差而且不是很灵活，所以在确定通信方式的时候，以的通信方式为依据，处于被动接受状态。

本文采用中灵活度较大的自由口通信方式，并采用可靠常用的串口通信模式，设置串口通信的波特率为，无奇偶校验，每帧位数据，数据校验由程序完成。

计算机通过发送指令到的或口，通过接收指令把发送来的指令接收到字节开始的变量寄存器中，然后对指令进行译码，译码后调用相应的子程序实现指令要求的操作，并返回指令执行的状态信息。

条指令除包含数据外，还包含必要的控制字起始字符结束字符指令类型等。

控制字符定义了通信的双方执行与控制字符相对应功能或操作，是通信协议中必不可少的部分，也是整个控制程序的灵魂。

仿真图如图所示。

图控制位置曲线黄河科技学院毕业设计论文第页结束语本文的重点是液压缸位置控制系统，用可编程控制器对其进行软件化工作，并通过实际控制系统对其进行检验，最后，通过综合比较各种算法的实际控制性能，总结出其在液压伺服控制系统中的优缺点，以达到对该实验平台的最优控制。

同时采用自带的控制算法，程序集成度高，运行速度快，便于实现快速控制，较好的满足了电液比例系统的控制要求。

在电液比例控制系统中，目前只是考虑了每个控制系统中的控制量，忽略了其他控制系统的参量对本控制系统的影响，而液压控制系统中跟种干扰因素总是存在的多变的，所以参数补偿以在以后的工作中还有待完善。

黄河科技学院毕业设计论文第页参考文献许益民，电液比例控制系统分析与设计，北京机械工业出版社，黎启柏，电液比例控制与数字控制系统蝴，北京机械工业出版社，中国，何存兴，液压元件，北京机械工业出版社，路雨祥，胡大宏，电液比例控制技术，北京机械工业出版社，顾临怡，王庆丰，电液比例位置控制系统的自学习模糊控制，机床与液压李晶，牛春立，电液比例控制步进式系统的调节分析，液压与气动，杨俭，电液比例位置复合控制研究，浙江大学，博士论文，融自动化培训教材章宏甲，液压传动，北京机械工业出版社，北京，中国高顷和，可编程控制器应用技术与设计实例，北京人民邮电出版社，胡学林。

可编程控制器教程，北京电子工业出版社黄河科技学院毕业设计论文第页可编程程序控制器系统手册，任兴权控制系统计算机仿真北京机械工业出版社，楼顺天，于卫基于的系统分析与设计控制系统西安西安电子科技大学出版社，熊光楞控制系统数字仿真北京清华大学出版社，韩九强高级语言及其在控制系统中的应用北京西安交通大学出版社，黄河科技学院毕业设计论文第页致谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

在这里首先要感谢我的导师孔令云老师。

孔老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。

我的设计较为复杂烦琐，但是孔老师仍然细心地纠正图纸中的。

除了敬佩孔老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

其次要感谢我的同学对我无私的帮助，特别是在软件的使用方面，正因为如此我才能顺利的完成设计，我要感谢我的母校黄河科技学院，是母校给我们提供了优良的学习环境另外，我还要感谢那些曾给我授过课的每位老师，是你们教会我专业知识。

在此，我再说次谢谢，谢谢大家，。

摘要随着电子技术计算机技术等的快速发展以及向工程机械领域的不断渗透，现代工程机械正处于机电液体化的发展时代。

作为种新的液压传动控制技术，电液比例控制将液压系统些功能集成到电液比例控制器内，简化了液压系统的构成，提高了液压系统动作的稳定性和可靠性。

电液比例控制的理论研究和技术的发展