《液压与气动系统装调与维护》赛项任务书

赵阳

一、引言

全国职业技能大赛液压与气动系统装调与维护赛项从2012年开赛到现在已有9个年头，每年考核的内容也日趋复杂，对选手的要求也越来越高。对比液压赛项2018和2019年国赛任务书，发现2019年国赛的要求显著高于2018年，主要体现在任务四中的要求3：模拟量信号采集及处理功能新增了液压缸速度采集功能等。

本文重点就程序中液压缸速度采集功能进行研究。

二、模拟量采集

我们使用三菱PLC（FX3U-32MR），编程软件是GX work2 Version1.77F。

液压缸位移范围为0～150mm，对应模拟量范围为0～5V，对应数字量范围为0～+16000，我们可以得到如下梯形图。

程序中首先把模拟量模块中的模拟量值传到D10、D11、D12、D13中，分别对应的模拟量是温度、双缸位移、冲压缸位移和压力变送器值。在这里我们选用D11来计算，首先把D11中的数据转换成浮点数并保存在D20中，下一步将D20除以16000保存到D22中后再乘以150保存到D24中，最后再把D24的值传送给D66。D66就是我们需要的双缸位移。

三、运行速度计算

由中学所学的物理知识可知，速度v等于位移Δx除以时间Δt。我们可以取Δt=0.1s，取0.1s內的位移差Δx，可计算出0.1s内的平均速度v，因为0.1s已经足够小，所以这种方法求得的速度值可以认为是液压缸的实时运行速度。

由上文知D66中采集的是双缸实时位移值，接下来我们需要利用PLC中软元件计时器T0和T1来进行嵌套，令T0和T1都为0.1s，那么当T0上电瞬间把D66的值先传给D100，0.1s后T0的常开触点闭合使T1接通，T1上电瞬间把D66的值传给D102，T1运行0.1s后T1的常闭触点断开可以重置T0，T0重置后T0的常开触点断开导致T1也重置，从而T1的常闭触点闭合，则T0可以继续计时。即可实现T0和T1可以往复循环得失电，就可以得到0.1s内的位移差值D104，再将D104值除以0.1（程序中为乘以10）得到速度值并保存到D110（单位：mm/s）中，在实践中我们注意到当液压缸上行的时候D110的值为负值，这和实际情况不相符，所以我们需要加上当D110小于0时，取其绝对值，最后将D110的值传送给D76。

四、结语

从2019年国赛试题的变化来看，专家组出题的思路更贴近生产实际，一些细节要求也对选手有了更高的要求，比如本文中重点研究液压缸运行速度的计算，运用的理论就是初中的物理知识，只是对于如何用程序来实现增添了一些障碍，本文提供了一种解决的思路，还望同行能不吝赐教。

参考文献：

[1]周兰美.“中国制造2025”背景下的高职院校液压与气动应用技术专业人才培养探索[J].职业教育（中旬刊），2019，18（04）：13-15.