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某四点支撑液压自动调平系统设计
摘 要：雷达车使用的自动调平系统是雷达系统中重要的部分,对提高雷达的机动架设、调平性能、准确测量目标位置等都起着决定性的作用.四点液压调平系统主要采用PLC自动化控制系统设计,自动化程度高,可靠性高值得推广使用.
关键词：自动调平；PLC；液压
一、前言
雷达车使用的自动调平系统是雷达系统中重要的部分,对提高雷达的机动架设、调平性能、准确测量目标位置等都起着决定性的作用.通过介绍PLC 技术进行系统自动化设置,实现系统的液压控制和液压调平系统的要求,智能倾角传感器的水平倾角用以控制雷达水平的实时检测,利用液压马达驱动实现雷达车四条腿联动调整到水平状态.
二、液压系统设计
雷达车使用的液压系统采用通常车载液压站进行,车载液压站主要为动力源、控制阀站、调平腿和液压管路组成.该系统由交流伺服电机和液压泵供电.通过对相关液压阀的控制进行工作调整[1],液压油通过液压管路将油传给液压马达,液压马达带动调平腿实现车辆的调平功能.雷达车使用的液压泵采用派克高压齿轮泵,利用PLC 系统控制伺服电机的转速进而可以控制泵中液体输出流量,最终完成机械腿调平的调整.雷达车中液压系统的最大压力由溢流阀控制,以防止系统失效.
雷达车液压系统的工作原理如图1 所示.（1）启动电机2,电机驱动双泵工作.（2）对电磁阀4,7,13 进行通电,此时液压马达通过液压油解锁.（3）解锁后,电磁阀7 失去动力.（4）对电磁阀4,9,14 ～ 17 通电,液压油通过双向液压锁,平衡阀进入电机,带动电机转动,进而带动机械腿运动.（5）当四根机械腿检测到信号时,系统进入水平测量状态.（6）对电磁换向阀3 和9 断电,电机低速带动机械腿运动.（7）水平传感器将信号发送给控制器PLC,信号由PLC 处理,然后发出控制命令,驱动相应的电机运动,直至工作平台达到调平精度.（8）当达到调平精度时,对换向阀14 ～ 17,13,7 和3 断电,电机失去动力,泵停止工作.
三、硬件设计
在硬件设计上,选用PLC 作为核心控制单元、人机接口单元,通过外部液压马达驱动单元、液位传感器单元和车载舱通信接口,完成伺服系统的完整化.控制主机是整个自动化系统的核心部分,主要负责对每个传感器提供的信号进行处理.在程序被处理之后,输出信号被发送到执行部分,以便得到指令后根据系统要求调整倾斜状态,直到达到水平状态.此外,信号处理接收来自控制面板的命令,进行数据显示和状态指示.同时应急设计配有应急手动控制箱.当控制主机中CPU 控制系统发生故障时,液压系统的紧急动作可以手动控制.
四、软件设计
系统软件设计采用STEP7-Micro/WIN32 编程语言,程序主要由程序初始化、数据采集传感器、手动调平、自动调平、自动退出,操作面板通讯等组成.当通上电后,系统会自动进行自检初始化程序运行,当自检无故障时,系统就会读取操作面板中通讯子程序的操作指令[2],此时机械撑腿如果需要手动调平,系统会调用手动调平子程序,手动进行每个腿的升降指令执行.如果系统需要自动调平的指令,通过调整程序的自动调整完成整个过程,当调平过程完成后,按下关闭按钮自动退出操作面板,将自动退出调用子程序,系统自动收回所有的机械腿.
五、撑腿结构设计
机械撑腿的结构主要由液压马达、双向液压锁、滚珠丝杆、套筒等组成.液压自动调平系统主要由1 个双轴水平传感器、1 个调平控制柜、1 个泵站驱动控制柜和4 个液压调平腿组成.支腿与支撑臂之间的连接采用螺栓连接结构,便于快速拆装维修要求.液压马达为机械腿提供动力,例如单腿载重14t,调平时间少于3 分钟为设计目标.根据结构设计电机可以选择多500N.m 电机.
六、结语
四点液压调平系统主要采用PLC 自动化控制系统设计,自动化程度高,可靠性高值得推广使用.同时,该系统还具有操作简单、抗干扰能力强、通用性强、易于扩展等优点.整个系统具有优良的质量和性能,可以满足车载平台自动调平系统的设计要求.
系统设计论文范文结:
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