2000kN钢丝绳拉力机测控系统.doc

2000kN钢丝绳拉力机测控系统关键词:磁致伸缩位移传感器;钢丝绳;PLC;拉力机摘要:针对常规液压拉力实验机存在的不足,研制了以PLC和上位机为控制核心的钢丝绳拉力机测控系统。详细介绍了磁致伸缩位移传感器的原理、特点及其与S7-300PLC的接口方法。给出了2000kN钢丝绳拉力机测控系统的结构框图和软件流程图。应用结果表明:此系统工作稳定可靠、监测精度高、维护简单,极具行业推广价值。2000kNsteelcablepulling-forcemonitoringsystemAbstract:ostrictivedisplacementsensorisintroduced,andtheapplicationofthe2000kNsteelcablepulling-ostrictivedisplacementsensorsandtheS7-,Thissystemworkstablereliable,themonitorprecisionhigh,themaintenanceissimple,:ostrictivedisplacementsensor;steelcable;PLC;pulling-forcemachine0引言对钢绳进行整绳破断拉力试验,是考核钢绳整体捻制质量水平的重要方法。当前,我国大部分的拉力实验机是以人工手调溢流阀进行系统压力设定,从而控制液压缸输出的拉力;施加于试样的负载由杠杆摆式测力机构测量,在指示盘上读出载荷数值;采用增量式位移传感器来监测试样的形变,测试范围较小且操作复杂,只能采取人工处理试验数据和手抄报告的方式。这种试验机的缺陷是被试样构件的加载速率不可调,可控性差,且试验精度低。针对以上不足,为贵州钢绳公司研制的2000kN拉力机测控系统具有如下特点:(1)采用磁致伸缩位移传感器检测形变,使用维护方便、精度高、稳定性好、响应迅速。可以对钢绳的拉伸速率进行闭环控制,满足GB8358-87的规定。(2)采用S7-300PLC作为控制核心,可靠性高、运算速度快,与磁致伸缩位移传感器接口简单。(3)上位机强大的图形和数据库管理功能可对试验数据和试验过程进行实时监控,完成曲线显示,远距离操作、曲线打印、数据库保存等管理功能。1磁致伸缩传感器的特点直线位移传感器是测量钢丝绳在拉伸过程中形变的重要监测元件,在钢丝绳破断力试验要求位移传感器不仅能够在油污、溶液、尘土等恶劣的工况下稳定工作,而且要求其在较长的工作行程内具有极高的监测精度。因此选用MTS公司的Temposonics-RP+RHSSI型磁致伸缩位移传感器。图1为其结构简图。1-波导管;2-位置磁铁;3-不锈钢或铝制保护外壳;4-磁场相交时产生的应变脉冲;5-位置磁铁产生的水平磁场;6-由发射脉冲沿波导管产生的垂直磁场;7-波导管保护套管;8-传感器元件头部;9-内置电子模块,产生发射脉冲信号图1 磁致伸缩位移传感器工作原理如图1所示,利用磁致伸缩波导管来测量移动磁铁的装置,两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号,然后计算这个信号被探测所需的时间,便能计算出准确位置。两个磁场一个来自在传感器