液壓動(dòng)力滑臺(tái)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、液壓動(dòng)力滑臺(tái)的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要液壓動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床用來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部件，液壓動(dòng)力滑臺(tái)在組 合機(jī)床中已得到廣泛的應(yīng)用。液壓動(dòng)力滑臺(tái)通過(guò)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行無(wú) 級(jí)調(diào)速，正反向平穩(wěn)，沖擊力小，便丁頻繁地?fù)Q向工作。配置相應(yīng)的動(dòng)力頭、主 軸箱及刀具后可以對(duì)工件完成各種孔加工、端面加工等工序，它的性能直接關(guān)系 到機(jī)床質(zhì)量的優(yōu)劣。本設(shè)計(jì)是在充分分析了液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及工作原理的基礎(chǔ)上， 通過(guò)繼電器一接觸器控制與 PLC控制方案的對(duì)比我選擇了 PLC控制，根據(jù)控制要 求選擇了 PLC的型號(hào)，在硬件設(shè)計(jì)中畫(huà)出了 PLC的外部接線圖；在軟件設(shè)計(jì)中， 設(shè)計(jì)了液壓動(dòng)力滑臺(tái)PLC控制系統(tǒng)

2、的軟件流程圖和梯形圖，實(shí)現(xiàn)了控制要求。關(guān)鍵詞：液壓，動(dòng)力滑臺(tái)，PLC,控制2前 言1第1章概述21.1液壓動(dòng)力滑臺(tái)的應(yīng)用61.2繼電器一接觸器控制與PLC控制方案的比較 71.2.1繼電器一接觸器控制的優(yōu)缺點(diǎn) 71.2.2 PLC在液壓動(dòng)力滑臺(tái)中的應(yīng)用 7第2章 液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及工作原理 72.1功能結(jié)構(gòu)72.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及工作原理 8第3章液壓動(dòng)力滑臺(tái)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 123.1硬件的設(shè)計(jì)133.2軟件的設(shè)計(jì)133.2.1軟件流程圖的設(shè)計(jì)133.2.2梯形圖的設(shè)計(jì) 15結(jié)論19謝辭20參考文獻(xiàn) 字昔誤！未定義書(shū)簽。前言液壓動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床用來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部件，液壓動(dòng)力

3、滑 臺(tái)在組合機(jī)床中已得到廣泛的應(yīng)用。液壓動(dòng)力滑臺(tái)通過(guò)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以 方便地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，正反向平穩(wěn)，沖擊力小，便丁頻繁地?fù)Q向工作。配 置相應(yīng)的動(dòng)力頭、主軸箱及刀具后可以對(duì)工件完成各種孔加工、端面加工 等工序12,它的性能直接關(guān)系到機(jī)床質(zhì)量的優(yōu)劣。它利用液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)向前或向后的運(yùn)動(dòng)，由液壓缸的左右運(yùn)動(dòng)來(lái)拖動(dòng)滑臺(tái)在滑座上移 動(dòng)，再由電氣控制系統(tǒng)控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的工作循環(huán)。傳統(tǒng)的 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是由電氣控制線路控制，由丁這種控制線路的觸點(diǎn)多，接線 復(fù)雜，可靠性低，靈活性差，功耗高，而且維修困難，其大量的硬件接線 使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了設(shè)備的工作效率影響了加工質(zhì)量，因 此

4、越來(lái)越滿足不了現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜多變的控制要求?，F(xiàn)采用PLC對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行控制，能很方便的實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)，使用簡(jiǎn)單，編程方便，可靠性高，通用性和靈活性強(qiáng)，采用PLC控制液壓系統(tǒng)完成基本的動(dòng)作一液壓缸的自由進(jìn)退，從而實(shí)現(xiàn)液壓動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán)是：快進(jìn)t 一工進(jìn)t二工進(jìn)t死擋鐵 停留T快退T原位停止六種工況。21第1章概述液壓與氣壓傳動(dòng)1.1液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1.1.1液壓傳動(dòng)有以下一些優(yōu)點(diǎn)1. 在同等體積下，液壓裝置比電氣裝置產(chǎn)生更高的動(dòng)力。在同等功率下，液壓裝置體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率的電動(dòng)機(jī)1

5、2%左右。2. 液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由丁重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置 易丁實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。3. 液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá) 2000）,它還 可以在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。4. 液壓傳動(dòng)易丁實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，它對(duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易丁進(jìn) 行調(diào)節(jié)或控制。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)使用時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)裝置能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的順序動(dòng)作，也能方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。5. 液壓裝置易丁實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無(wú) 法辦到的。6. 由丁液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、 系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、 制造和使用都比較方便。7. 用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)

6、動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單。1.1.2液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)1. 由丁流體流動(dòng)的阻力損失和泄漏是不可避免的，所以液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中常有較多的能量損失。2. 工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。3. 為了減少泄漏，液壓元件的制造精度要求很高，因而價(jià)格較貴。4. 液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。1.1.3氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)1. 空氣可以從大氣中取得，同時(shí)，用過(guò)的空氣可直接排放到大氣中去，處理方便，萬(wàn)一空氣管路有泄漏，除引起部分功率損失外，不致產(chǎn)生不利 丁工作的嚴(yán)重影響，也不會(huì)污染環(huán)境。2. 空氣的粘度小，在管道中的壓力損失很小，因此壓縮空氣便丁集中 供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。3. 因壓縮空氣

7、的工作壓力較低（一般為0.30.8MPa）,因此，對(duì)氣體元件的材料和制造精度上的要求較低。4. 氣體系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，管道不易堵塞。5. 使用安全，并且便丁實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。1.1.4氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)1. 由丁空氣具有可壓縮的特性，因此運(yùn)動(dòng)速度的平穩(wěn)性不如液壓傳 動(dòng)。2. 因?yàn)楣ぷ鲏毫^低和結(jié)構(gòu)尺寸不宜過(guò)大，因而氣壓傳動(dòng)裝置的總推力一般不可能很大。3. 傳動(dòng)效率較低?？偟膩?lái)說(shuō)，液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，而它們的缺點(diǎn)通過(guò)技術(shù) 條件進(jìn)步和多年的不懈努力，已得到克服或得到了恨得的改善。1.2液壓系統(tǒng)實(shí)例液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工作要求，選用適當(dāng)?shù)囊簤夯净芈?經(jīng)過(guò)有機(jī)組合而成。閱讀一個(gè)較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)

8、圖，可分為以下幾個(gè)步驟：1. 了解機(jī)器設(shè)備的工作原理，從而了解機(jī)械設(shè)備的工況對(duì)液壓系統(tǒng)的要求；了解在工作循環(huán)中的各個(gè)工況對(duì)力、速度和方向這三個(gè)參數(shù)的要求。2. 初讀液壓系統(tǒng)圖，了解系統(tǒng)中包含那些元件，并且以執(zhí)行元件為中 心，將系統(tǒng)分解為若干個(gè)子系統(tǒng)。3. 逐個(gè)分析每一個(gè)子系統(tǒng)，了解其執(zhí)行元件與相應(yīng)的閥、泵之間的關(guān) 系和由那些基本回路組成。參照電磁鐵動(dòng)作表和執(zhí)行元件的動(dòng)作要求，理活其液流路線。4. 工作系統(tǒng)的安全性。5. 動(dòng)作效率。6. 在全面讀懂液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)所使用的基本回路的性 能，對(duì)系統(tǒng)作綜合分析，歸納總結(jié)整個(gè)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)，以加深對(duì)液壓系 統(tǒng)的理解。1.2.1組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)

9、液壓系統(tǒng)組合機(jī)床是由通用部件和部分專用部件組成的高效、專用、自動(dòng)化程 度較高的機(jī)床。它能完成鉆、擴(kuò)、皎、鯉、銖、攻螺紋等工序和工作臺(tái)轉(zhuǎn) 位、定位、夾緊、輸送等輔助動(dòng)作，可用來(lái)組成自動(dòng)線。YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理圖8-1和圖8-2分別表示YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理和系統(tǒng) 的動(dòng)作循環(huán)表。這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的工作循環(huán)是：“快進(jìn)t一工進(jìn)t二工進(jìn)t死擋鐵停留t快退t原位停止?！睂?shí)現(xiàn)該工作循環(huán)的工作原理是：1. 快進(jìn)按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵 1YA得電，電磁先導(dǎo)閥 4處丁左位，使液動(dòng)換 向閥3閥芯右移，左位接入系統(tǒng)，其主油路為：進(jìn)油路：泵1T單向閥2t液動(dòng)換向閥3左位T行程閥（常態(tài)位）

10、T液 壓缶工左腔?；赜温罚阂簤后竟び仪籘液動(dòng)換向閥3左位T單向閥7t行程閥13 （常態(tài)位）T液壓缶工左腔。由丁動(dòng)力滑臺(tái)空載系統(tǒng)壓力低，液控順序閥6關(guān)閉，液壓缸成差動(dòng)連接，且變量泵1有最大輸出流量，滑臺(tái)向左快進(jìn)。2. 工進(jìn)快進(jìn)到預(yù)定位置， 滑臺(tái)上的行程擋塊壓下行程閥13,使原來(lái)通過(guò)閥13進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔的油路切斷。此時(shí)閥10電磁鐵3YA處丁失電狀態(tài)，調(diào)速閥8接入系統(tǒng)進(jìn)油路，系統(tǒng)壓力升高。壓力的升高，一方面使液控順序閥6打開(kāi)，另一方面使限壓式變量泵的流量減小，直到與經(jīng)過(guò)調(diào)速閥8的流量相同為止。這時(shí)進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔的流量由調(diào)速閥8的開(kāi)口大小決定。液壓缸有桿腔的油液則通過(guò)液動(dòng)閥3后經(jīng)液控順序閥 6和背

11、壓閥5回油箱（兩側(cè)的壓力差使單向閥7關(guān)閉）?；_(tái)以第一種工進(jìn)速度向左運(yùn)動(dòng)。3. 二工進(jìn)一工進(jìn)結(jié)束時(shí)，擋塊壓下行程開(kāi)關(guān)，使電磁鐵3YA得電、經(jīng)閥10的通路被切斷。此時(shí)油液需經(jīng)調(diào)速閥8與9才能進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔。由丁閥9的開(kāi)口比閥8小、滑臺(tái)的速度減小，速度大小由調(diào)速閥9的開(kāi)口決定。4. 死擋鐵停留當(dāng)滑臺(tái)二工進(jìn)終了碰上死擋鐵后，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。液壓缸無(wú)桿腔壓力 升高、達(dá)到壓力繼電器 11的調(diào)定值，壓力繼電器動(dòng)作，經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的 延時(shí)，再發(fā)出信號(hào)，使滑臺(tái)退回，滑臺(tái)的停留時(shí)間可由時(shí)間繼電器調(diào)定。5. 快退當(dāng)時(shí)間繼電器經(jīng)延時(shí)發(fā)出信號(hào)，2YA得電，1YA、3YA失電，閥4和閥3處丁右位。主油路為：進(jìn)油路：泵1

12、t單向閥2t液動(dòng)換向閥 3右位t液壓缶工右腔。出油路：液壓缶工左腔T單向閥12t液動(dòng)換向閥3右位T油箱。由丁此時(shí)為空載，系統(tǒng)壓力低，泵1的輸出的流量為最大，滑臺(tái)向右快退。6. 原位停止當(dāng)滑臺(tái)快退到原位時(shí)，擋塊壓下原位行程開(kāi)關(guān)，使電磁鐵1YA、2YA和3YA都失電，閥4和閥3處丁中位，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，泵 1通過(guò)閥3中 位（M型）卸荷。YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)特點(diǎn)YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)包括以下一些基本回路：由限壓式變量葉片泵和進(jìn)油路調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路，差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路，電液換向閥的換向回路，由行程閥、電磁閥和液控順序閥等聯(lián)合控制的速度換接回路以及用中位為M型機(jī)能的電液換向

13、閥的卸荷回路等。液壓系統(tǒng)的性能就由這些基本回路所決定。該系統(tǒng)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1. 采用了由限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路。 它即滿足系統(tǒng)調(diào)速范圍大，低速穩(wěn)定好的要求，乂提高了系統(tǒng)的效率。進(jìn)給時(shí)， 在回油路上增加了一個(gè)背壓閥，這樣做一方面是為了改善速度穩(wěn)定性（避 免空氣滲入系統(tǒng)，提高傳動(dòng)剛度），另一方面是為了使滑臺(tái)承受一定的與運(yùn) 動(dòng)方向一致的切削力。2. 采用限壓式變量泵和差動(dòng)連接兩個(gè)措施實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，這樣既能得到較高的快進(jìn)速度，乂不致使系統(tǒng)效率過(guò)低。動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)和快退速度均為最 大進(jìn)給速度的10倍，泵的流量自動(dòng)變化，即在快速行程時(shí)輸出最大流量，工進(jìn)時(shí)只輸出與液壓缸需要相適應(yīng)的流量，死擋

14、鐵停留時(shí)輸出補(bǔ)償系統(tǒng)泄 漏所需的流量。系統(tǒng)無(wú)溢流損失，效率高。3. 采用行程閥和液控順序閥使快進(jìn)轉(zhuǎn)換為工進(jìn)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，轉(zhuǎn)換 的位置精度比較高。至丁兩個(gè)工進(jìn)之間的換接則由丁兩者速度都降低，采 用電磁閥完全能保證換接精度。1.1液壓動(dòng)力滑臺(tái)的應(yīng)用液壓動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床用來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部件，液壓動(dòng)力滑 臺(tái)在組合機(jī)床中已得到廣泛的應(yīng)用。液壓動(dòng)力滑臺(tái)通過(guò)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，正反向平穩(wěn)，沖擊力小，便丁頻繁地?fù)Q向工作。配 置相應(yīng)的動(dòng)力頭、主軸箱及刀具后可以對(duì)工件完成各種孔加工、端面加工 等工序，它的性能直接關(guān)系到機(jī)床質(zhì)量的優(yōu)劣。為了滿足不同工藝方法的要求，動(dòng)力滑臺(tái)除提供足夠大的進(jìn)給

15、力外， 還應(yīng)能實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)T工進(jìn)T停留T快退T原位停止”等工作循環(huán)。其中， 除快進(jìn)和快退的速度不可改變外，用戶可根據(jù)工藝要求，對(duì)工進(jìn)速度的大 小進(jìn)行調(diào)節(jié)。由丁液壓動(dòng)力滑臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配上電氣后實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn) 動(dòng)的自動(dòng)工作循環(huán)容易，乂可以很方便地對(duì)工進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。其中尤以 YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)應(yīng)用最廣。液壓傳動(dòng)，具有功率密度高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、有利丁系統(tǒng)傳動(dòng) 鏈的簡(jiǎn)化和實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)，因而在一些中、大型機(jī)床中應(yīng)用廣泛。但由丁國(guó)內(nèi)液壓技術(shù)水平及液壓傳動(dòng)本身的缺陷，如油液的可壓縮性 、泄漏等，許多液壓機(jī)床都存在液壓動(dòng)力滑臺(tái)精度不高、柔性差和控制水平不 高的問(wèn)題。液壓動(dòng)力滑臺(tái)，作為廣為使

16、用的基礎(chǔ)件，如何充分利用其優(yōu)勢(shì)，克服或改善其不足，是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。自80年代中期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等，用來(lái)改進(jìn)、發(fā)展和拓寬液壓技術(shù) 的水平及其應(yīng)用范圍，液壓動(dòng)力滑臺(tái)的性能得到了一定的改善提高。1.2繼電器一接觸器控制與PLC控制方案的比較1.2.1繼電器一接觸器控制的優(yōu)缺點(diǎn)液壓動(dòng)力滑臺(tái)傳統(tǒng)上多用繼電器一接觸器控制，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 易丁掌握、價(jià)格便宜等。在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較廣。但是這些控制裝置體積 大、動(dòng)作速度較慢、耗點(diǎn)較多、功能少，特別是由丁它靠硬接線構(gòu)成系統(tǒng)， 接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或控制對(duì)象改變時(shí)，原有的接線和控制盤(pán)（柜）就必須隨之改變或更換，通用性和靈活性

17、較差34。1.2.2 PLC在液壓動(dòng)力滑臺(tái)中的應(yīng)用隨著制造業(yè)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)控制設(shè)備的可靠性和 靈活性的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制由丁其自身的缺陷將 越來(lái)越不適應(yīng)生產(chǎn)的需要。PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，是專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的電子控制裝置,具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、功能強(qiáng)、體積小、編程簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等 優(yōu)點(diǎn)。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中用PLC代替繼電器一接觸器控制將是必然的,現(xiàn)采用PLC對(duì)YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34。第2章液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及工作原理2.1功能結(jié)構(gòu)YT4543型動(dòng)力滑臺(tái)是眾所周知的一種組合機(jī)床通用部件，有液壓缸驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)快進(jìn)T一

18、工進(jìn)二工進(jìn)T死擋鐵停留T快退T原位停止6個(gè)工況的自動(dòng)控制，現(xiàn)對(duì)其原有液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，液壓動(dòng)力滑臺(tái)的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。圖2-1液壓動(dòng)力滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及工作原理57液壓系統(tǒng)工作循環(huán)圖如圖2-2所示，工作原理圖如圖2-3所示。系統(tǒng)仍采用單向變量泵供油，執(zhí)行器采用缸固定活塞式液壓缸10。采用綜合性能好的標(biāo)準(zhǔn)電磁換向閥7和8代替了原系統(tǒng)電液換向閥實(shí)現(xiàn)動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)工作循環(huán)，采用回油路調(diào)速閥調(diào)速保證工作進(jìn)給速度穩(wěn)定。表2-1所列為動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)工作循環(huán)時(shí)各換向閥電磁鐵和壓力繼電器動(dòng)作順序表，結(jié)合 表2-1對(duì)系統(tǒng)在各工況下的油液流動(dòng)路線說(shuō)明如下。SQ2快進(jìn) SQ1SQ3 -工進(jìn)快退

19、圖2-2液壓系統(tǒng)工作循環(huán)圖10圖2-3液壓系統(tǒng)工作原理圖1變量泵；2 , 4二位二通電磁換向閥;3單向閥；5 , 6調(diào)速閥；7 , 8二位五通電磁換向閥；9壓力繼電器；10液壓缸表2-1液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)電磁鐵及壓力繼電器動(dòng)作順序表工況電磁鐵及壓力繼電器狀態(tài)1YA2YA3YA4YAYJ快進(jìn)+-一工進(jìn)-+-二工進(jìn)-+-死擋鐵停留-+-+快退+-原位停止-+-1. 快進(jìn) 按下自動(dòng)工作循環(huán)按鈕，電磁鐵1YA和2YA通電，使換向閥7和8均切換至右位，泵 1的壓力油經(jīng)單向閥 3、換向閥8進(jìn)入缸10的無(wú) 桿腔，缸10有桿腔回油經(jīng)換向閥 7和8反饋進(jìn)入液壓缸 10的無(wú)桿腔。由 丁動(dòng)力滑臺(tái)空載，系統(tǒng)壓力低，

20、液壓缸成差動(dòng)連接，且變量泵1有最大的輸出流量，滑臺(tái)向左快進(jìn)。2. 一工進(jìn)當(dāng)快進(jìn)到規(guī)定位置時(shí)活動(dòng)擋塊壓下行程開(kāi)關(guān)SQ2,使電磁鐵1YA斷電、換向閥 7復(fù)至圖示左位，3YA通電使換向閥 4切換至左位， 泵1的壓力油經(jīng)單向閥 3、換向閥8進(jìn)入缸10的無(wú)桿腔，缸 10有桿腔經(jīng) 閥7的通路堵死，只有經(jīng)閥8右位、調(diào)速閥6、換向閥4排油。流出缸10有桿腔的流量由調(diào)速閥 6的開(kāi)度大小決定，由丁閥6的作用，系統(tǒng)壓力升高，泵1輸出的流量減小，動(dòng)力滑臺(tái)以第一種工進(jìn)速度向左運(yùn)動(dòng)。3. 二工進(jìn) 動(dòng)力滑臺(tái)以第一種工進(jìn)速度運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)，活動(dòng)擋塊 壓下行程開(kāi)關(guān) SQ3,使電磁鐵3YA斷電、換向閥4復(fù)至圖示右位，液壓缸10

21、的進(jìn)油路同一工進(jìn)，但缸 10有桿腔回油是經(jīng)換向閥 8、調(diào)速閥6、調(diào)速 閥5、換向閥7排回油箱，流量由調(diào)速閥 5的開(kāi)度大小決定（調(diào)速閥5的開(kāi)度小丁調(diào)速閥 6的開(kāi)度），動(dòng)力滑臺(tái)速度降低， 以第二種工進(jìn)速度向左運(yùn) 動(dòng)。4. 死擋鐵停留動(dòng)力滑臺(tái)以第二種工進(jìn)速度行進(jìn)碰上死擋鐵后停止運(yùn)動(dòng)。液壓缸10無(wú)桿腔的壓力憋高，壓力繼電器（ YJ）發(fā)信給時(shí)間繼電器, 使動(dòng)力滑臺(tái)在死擋鐵處停留一定時(shí)間。此時(shí)，泵 1的供油壓力升高，流量 減少至僅需滿足補(bǔ)償泵和系統(tǒng)的泄漏量。5. 快退 死擋鐵停留時(shí)間到后，時(shí)間繼電器發(fā)出快退信號(hào)，使電磁鐵1YA通電、換向閥 7切換至右位，2YA斷電、換向閥 8復(fù)至圖示左位，泵 1的壓力油經(jīng)

22、換向閥 7和8進(jìn)入缸10有桿腔，缸10無(wú)桿腔經(jīng)換向閥 8排 回油箱。由丁此時(shí)為空載，系統(tǒng)壓力很低，泵1輸出的流量最大，動(dòng)力滑臺(tái)向右快速退回。6. 原位停止 動(dòng)力滑臺(tái)向右快速退回到原位時(shí)，活動(dòng)擋塊壓下行程開(kāi)關(guān)SQ1，使電磁鐵1YA、2YA、3YA均斷電，換向閥 7、8和4復(fù)至圖示位 置，電磁鐵4YA通電，動(dòng)力滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，泵1通過(guò)換向閥2卸載。7. 技術(shù)特點(diǎn)(1) 采用電磁換向閥取代了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電液換向閥，系統(tǒng)油路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 化，運(yùn)行可靠，易丁檢修維護(hù)。(2) 采用回油路調(diào)速閥調(diào)速，動(dòng)力滑臺(tái)工進(jìn)工況穩(wěn)定性好。(3) 液壓泵原位停止時(shí)通過(guò)電磁換向閥卸載，能夠使泵在下次自動(dòng)工 作循環(huán)開(kāi)始時(shí)處丁低壓第3章

23、 液壓動(dòng)力滑臺(tái) PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1硬件的設(shè)計(jì)根據(jù)液壓動(dòng)力滑臺(tái)的工藝特性、控制要求以及實(shí)際輸入/輸出點(diǎn)數(shù)情況，并考慮將來(lái)系統(tǒng)擴(kuò)大功能的需要，留有一定的裕量811，選定PLC的型號(hào)為三菱公司的 FX2N-32MR-001，輸入/輸出點(diǎn)分配情況如下所示。輸入電器輸入點(diǎn)啟動(dòng)按鈕SB1X0停止按鈕SB2X1快退按鈕SB3X2行程開(kāi)關(guān)SQ1X3行程開(kāi)關(guān)SQ2X4行程開(kāi)關(guān)SQ3X5壓力繼電器YJX6自動(dòng)開(kāi)關(guān)SA1-1X7手動(dòng)開(kāi)關(guān)SA1-2X8輸出電器輸出點(diǎn)電磁鐵1YAY1電磁鐵2YAY2電磁鐵3YAY3電磁鐵4YAY4如圖3-1所示為系統(tǒng)中PLC的外部接線圖-注3 ,一 2 3 一 b B B J

24、Q 0J-一 ss ssssyh-SSA -2圖3-1 PLC的外部接線圖設(shè)計(jì)說(shuō)明1. 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1-1、SA1-2能夠切換兩種工作狀態(tài)，當(dāng)SA1-1閉合時(shí),動(dòng)力滑臺(tái)處丁自動(dòng)工作狀態(tài)；當(dāng) SA1-2閉合時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)處丁手動(dòng)工作狀02. SQ1、SQ2和SQ3是3個(gè)行程開(kāi)關(guān)。3. SB1、SB2和SB3是3個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，SB1是控制動(dòng)力滑臺(tái)向前運(yùn)行的開(kāi)始；SB2是控制動(dòng)力滑臺(tái)隨時(shí)停止的按鈕；SB3是控制動(dòng)力滑臺(tái)后退的按鈕。4. 壓力繼電器 YJ是控制動(dòng)力滑臺(tái)死擋鐵停留的元件。5. 1YA、2YA、3YA和4YA是液壓傳動(dòng)回路中的電磁鐵。3.2軟件的設(shè)計(jì)PLC輸入9點(diǎn)、輸出4點(diǎn)的分配3.2.1軟件

25、流程圖的設(shè)計(jì)根據(jù)液壓動(dòng)力滑臺(tái)的動(dòng)作控制要求及情況，對(duì)PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用軟件流程圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，各步驅(qū)動(dòng)各 步相對(duì)應(yīng)的元件動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)YT4543型液壓動(dòng)力滑臺(tái)：快進(jìn)t一工進(jìn)t二工進(jìn)t死擋鐵停留t快退t原位停止六種工況的要求。系統(tǒng)的軟件流程 圖如圖3-2所示。初始化原位1得電快進(jìn)是否壓下是否壓下3、失電二工進(jìn)g失電3 g 得電一工進(jìn)是否碰到.死擋鐵壓力繼電器壓力升高壓力繼電器是否動(dòng)作i"2m 口失電4 f 得電原位停止圖3-2系統(tǒng)的軟件流程圖3.2.1梯形圖的設(shè)計(jì)811考慮到在實(shí)際控制中的需要，采用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)X7、X8來(lái)切換兩種工作狀態(tài)，當(dāng)X7閉合時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)處丁自動(dòng)工作狀態(tài)；當(dāng)

26、X8閉合時(shí)，動(dòng)力滑 臺(tái)處丁手動(dòng)工作狀態(tài)。同時(shí)考慮到動(dòng)力滑臺(tái)會(huì)存在沒(méi)有停在原位的情況， 采用控制按鈕 X2控制動(dòng)力滑臺(tái)快退來(lái)控制液壓動(dòng)力滑臺(tái)退回原位。根據(jù) 動(dòng)力滑臺(tái)設(shè)計(jì)要求結(jié)合軟件流程圖作梯形圖如圖3-3所示。MO M3TOr-MMl M2HH4-MO X4 H3 TO XIHlHI圖3-3 PLC控制系統(tǒng)梯形圖根據(jù)梯形圖，編寫(xiě)指令如下所示：0LDX01 ANDX32 LDIM33 ANDM04 ORB5 ANDX76 LDX07 ANDX88 ORB9 ANIX110 OUTM011 LDM012 ANIM113 ANIM314 LDX215 ANIX316 ORB17 OUTY118 LDM019 ANIM320 MPS21 ANIT022 OUTY223 MPP24 ANDM125 ANIM226 OUTY327 LDM028 ANDX429ORM130ANIM331ANIT032ANIX133OUTM134LDM135ANDX536ORM237ANIM338ANIX139OUTM240LD