摘要：伺服油缸測試系統(tǒng)可以用于測試伺服油缸的靜態(tài)和動態(tài)特性，采用和利時LK大型PLC系統(tǒng)，測試系統(tǒng)可以接受傳感器反饋信號有：4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，SSI同步數(shù)字輸出信號等，輸出信號根據(jù)不同伺服閥可選-10V～10V電壓信號或者-10mA～10mA電流信號。伺服油缸測試系統(tǒng)有開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種方式，開環(huán)控制主要用于測試油缸的摩擦力、啟動壓力等靜態(tài)特性。閉環(huán)控制方式用于測試伺服油缸階躍響應(yīng)等動態(tài)特性，測試精度和效果良好。
伺服油缸測試系統(tǒng)可以用于測試伺服油缸的靜態(tài)和動態(tài)特性，采用和利時LK大型PLC系統(tǒng)，測試系統(tǒng)可以接受傳感器反饋信號有：4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，SSI同步數(shù)字輸出信號等，輸出信號根據(jù)不同伺服閥可選-10V～10V電壓信號或者-10mA～10mA電流信號。伺服油缸測試系統(tǒng)有開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種方式，開環(huán)控制主要用于測試油缸的摩擦力、啟動壓力等靜態(tài)特性。閉環(huán)控制方式用于測試伺服油缸階躍響應(yīng)等動態(tài)特性，測試精度和效果良好。
關(guān)鍵詞：電液伺服技術(shù)；PLC測試系統(tǒng)，高速輸入輸出。
實(shí)驗(yàn)臺簡介
圖1所示的為伺服油缸測試實(shí)驗(yàn)臺，實(shí)驗(yàn)臺主要由油源站、液壓集成塊和油缸組成。油源站為系統(tǒng)提供合適的壓力油，伺服閥和壓力傳感器安裝安裝在液壓集成塊上，用于控制油缸和采集油壓信號，位移傳感器安裝在液壓缸上。
圖1：伺服油缸測試實(shí)驗(yàn)臺
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
伺服油缸測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要硬件有1塊LK207主控，2塊高速伺服模塊LK851，每塊LK851有4個AI通道和2個AO通道，1塊8通道普通模擬量采集模塊LK411，和4塊SSI傳感器接口模塊。可以同時對4個伺服油缸的測試和控制。
圖2：測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
LK207主控：
l LK207主控主要完成開環(huán)、閉環(huán)控制算法的實(shí)現(xiàn)和測試數(shù)據(jù)處理和記錄
l CPU工作頻率533MHz
l 內(nèi)置10Mbps/100Mbps以太網(wǎng)口
l 64MB SDRAM
l 內(nèi)置RS232/RS485/MODEM接口
l 內(nèi)置冗余PROFIBUS-DP主站接口
l 支持熱插拔
l LK207主控主要完成開環(huán)、閉環(huán)控制算法的實(shí)現(xiàn)和測試數(shù)據(jù)處理和記錄
LK851高速伺服模塊：
l LK851主要輸入4-20mA位移傳感器信號和輸出對伺服閥控制信號
l 4通道電壓和/或電流輸入、2通道電壓和/或電流輸出
l 輸入信號：-10.25~10.25V/0~20.58mA
l 輸出信號：-10.25~10.25V/-21mA~21mA
l 支持熱插拔
LK411 AI模塊
l 8通道普通AI，采集油缸兩腔的油壓
l 最大可測：0~20.58mA/4~20.58mA
l 支持PROFIBUS-DP從站協(xié)議
l 系統(tǒng)與現(xiàn)場通道隔離
l 支持熱插拔
西門子ET200S從站SSI信號采集模塊
與SSI接口傳感器采集油缸位移信號，通過ET200S從站上傳到LK207主控。
系統(tǒng)原理
本系統(tǒng)采用軟伺服控制，故靈活性高，系統(tǒng)原理如圖3所示：
圖3：測試系統(tǒng)原理圖
在閉環(huán)控制方式下，高速AI模塊或者SSI模塊采集油缸位移信號，經(jīng)高速總線上傳到LK207主控，位移信號與給定信號相減形成偏差信號，偏差信號經(jīng)過比例放大通過高速AO通道輸出伺服閥控制信號（電流或者電壓），使得油缸充油或者泄油使油缸位置達(dá)到給定值。
在開環(huán)方式下，系統(tǒng)將切除液壓缸位置反饋信號，直接輸出伺服閥控制信號，控制伺服閥開度，來控制油缸。
人機(jī)界面和數(shù)據(jù)采集
人機(jī)界面采用PowerPro“視圖”功能，組態(tài)如圖4所示?？蛇M(jìn)行正弦波、三角波及階躍響應(yīng)測試。
圖4：測試界面
采用PowerPro“采樣跟蹤”功能來完成測試數(shù)據(jù)采樣和記錄，如圖5所示為正弦波響應(yīng)測試記錄曲線，圖中5條曲線從上倒下分別為“正弦波給定”、“油缸位置反饋”、“油缸上腔壓力”和“油缸下腔壓力”。
圖5：正弦波測試記錄曲線
圖6、7所示的為系統(tǒng)三角波響應(yīng)測試曲線和階躍響應(yīng)測試記錄曲線。
圖6：三角波測試記錄曲線
