摘要：变转速液压系统是利用变转速液压技术，将PLC控制技术、传感器技术、组态控制技术融合起来，系统采用自动控制，利用人机对话实现上位机实时监控，现场操作方便。将该系统在变转速液压实验台上加以试用，监控效果良好。

    0 引言
    传统的液压调速系统因采用节流调速方式，系统能量损失较高。随着科技进步，变转速液压技术的应用越来越广泛，其调速精度高，能量损失小，有效的提高了系统的利用率。变转速液压系统利用变转速液压技术，下位机控制选用PLC作为其核心控制元件，运用上位机组态软件进行系统的实时监控与现场管理。通过对系统的软硬件选型、设计和程序编制，将该系统在变转速液压实验台上加以应用。应用结果表明，本系统运行稳定性高，可操作性强，精度较高，易于监控。变转速液压系统组成如图1所示。

    1 系统硬件选型
    根据系统的整体控制要求，PLC选用三菱公司生产的FX1 N-60MR系列作为监控的核心单元，A/D模块选用三菱FX2N-4A/D模拟输人模块，D/A模块选用三菱FX2N一4D/A模拟输出模块。
    1. 1  PLC选型
    变转速液压系统PLC选用三菱FX1 N-60 MR系列，该系列PLC外形小巧，接线方便，控制点数为60点，运算速度快，内置2 KEEPROM存储器，能实现串行数据通讯，充分满足系统控制要求。变转速液压系统PLC控制如图2听示。

    1 2 A/D转换模块选型
    系统选用三菱FX2N-4A/D模拟输人模块，可将系统检测到的压力信号转变成PLC能够处理运行的数字信号，FX2N-4A/D模块有32个缓冲存储器，具有分辨率高、转换速度快等特点。
    1. 3  D/A转换模块选型
    D/A转换模块选用三菱FX2 N-4D/A系列模拟输出模块，该模块为4通道输出，可满足系统对比例溢流阀、变频器和比例方向阀3路模拟信号的控制要求。FXZ N -4D/A系列模拟输出模块占用PLC扩展总线8点I/O，功率小，分辨率高，数字输出方式为16位二进制输出。

    2 系统软件设计
    根据变转速液压系统控制要求，系统控制程序原理如图3所示。系统PLC编程采用GX Developer7. 0软件，下位机软件选取世纪星组态软件。

    2. 1  PLC系统软件设计（35）
    系统利用GX Developer7. 0软件进行PLC程序编制，输人为8个开关量和4个模拟量，输出为12个开关量和3个模拟量，如表1所示。

     2.2组态监控系统软件设计（42）
    组态软件控制系统如图4所示，选用世纪星组态软件进行程序编制。世纪星组态软件编程语言简单，适合于有无基础的工程人员，画面制作方便，支持多种外部设备，功能强大，易于操作。

    利用组态软件对系统进行上位机监控，可实现对变频器输出频率、比例溢流阀溢流压力和比例方向阀开度的控制，也可实现对现场触点闭合情况、压力大小、马达转速的实时监视。变转速液压系统主画面如图5所示。

    利用组态软件的实时曲线、历史曲线、实时报数据表、历史报表功能，方便对变转速液压系统的数据管理。在组态软件中设置用户登录密码，大大增强了系统的安全性能。

    3 结束语
    本设计将PLC控制技术应用到变转速液压系统中，同时利用上位机世纪星组态软件进行了系统现场监控和设备通讯，实现了在变转速液压系统中将PLC控制技术与组态控制技术相融合。通过该系统在变转速液压实验台的应用表明，系统稳定性强、精度高、运行良好，运行效果达到预定目标。