液壓動力滑臺的控制

1、題題 目目 液壓動力滑臺的控制液壓動力滑臺的控制【摘要】本論文主要闡述了液壓動力滑臺是組合機(jī)床用來實現(xiàn)進(jìn)給運動的通用部件，液壓動力滑臺在組合機(jī)床中已得到廣泛的應(yīng)用。液壓動力滑臺通過液壓傳動系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行無級調(diào)速，正反向平穩(wěn)，沖擊力小，便于頻繁地?fù)Q向工作。配置相應(yīng)的動力頭、主軸箱及刀具后可以對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)計是在充分分析了液壓動力滑臺的液壓傳動系統(tǒng)及工作原理的基礎(chǔ)上，通過繼電器一接觸器控制與 PLC 控制方案的對比我選擇了 PLC 控制，根據(jù)控制要求選擇了 PLC 的型號，在硬件設(shè)計中畫出了 PLC 的外部接線圖；在軟件設(shè)計中，設(shè)計

2、了液壓動力滑臺 PLC 控制系統(tǒng)的軟件流程圖和梯形圖，實現(xiàn)了控制要求。關(guān)鍵詞： 液壓，動力滑臺，PLC，控制Abstract:Abstract: The captionHydraulic Power Sliding Table is a combination of tools used to achieve the feed movement of the general components, hydraulic power slide in the modular machine tool has been widely used. Hydraulic Power Sliding Tab

3、le by hydraulic variable speed drive system can be easily carried her, positive and negative to stable, the impact force is small, easy to work frequently change. Configuration corresponding power head, spindle and tool box on the workpiece can be completed after the processing of various holes, fac

4、e processing and other processes, its performance is directly related to the merits of quality machine tools. The design is a full analysis of the hydraulic power transmission and hydraulic slide sets based on the principle, by a contactor control relay and PLC control program for comparison I chose

5、 the PLC control and PLC based control requirements of the model chosen, In the hardware design to draw the external wiring diagram of PLC; in software design, the design of the Hydraulic Power Sliding Table PLC control software flow chart and ladder, to achieve the control requirements. KeyKey word

6、s:words:Hydraulic, Power Sliding Table，PLC，control 目目 錄錄前前言言.31 1 概述概述.41.1 液壓動力滑臺的應(yīng)用.41.2 液壓與氣動的特點.51.2.1 液壓傳動有以下一些優(yōu)點.51.2.2 液壓傳動的缺點.51.2.3 氣壓傳動的優(yōu)點.61.2.4 氣壓傳動的缺點.61.3 液壓系統(tǒng)實例.61.4 繼電器接觸器控制與 PLC 控制方案的比較.71.4.1 繼電器接觸器控制的優(yōu)缺點.71.4.2 PLC 在液壓動力滑臺中的應(yīng)用.72 2 液壓動力滑臺液壓傳動系統(tǒng)及工作原理液壓動力滑臺液壓傳動系統(tǒng)及工作原理.82.1 功能結(jié)構(gòu).82.2

7、 液壓傳動系統(tǒng)及工作原理.92.2.1 液壓傳動部分的工作原理.92.2.2 電氣部分的簡介及工作原理.113 3 液壓動力滑臺液壓動力滑臺 PLCPLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計控制系統(tǒng)的設(shè)計.143.1 硬件的設(shè)計.143.2 軟件的設(shè)計.163.2.1 軟件流程圖的設(shè)計.163.2.2 梯形圖的設(shè)計.17結(jié) 束 語 .20謝 辭.21文 獻(xiàn).22前前言言液壓動力滑臺是組合機(jī)床用來實現(xiàn)進(jìn)給運動的通用部件，液壓動力滑臺在組合機(jī)床中已得到廣泛的應(yīng)用。液壓動力滑臺通過液壓傳動系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行無級調(diào)速，正反向平穩(wěn)，沖擊力小，便于頻繁地?fù)Q向工作。配置相應(yīng)的動力頭、主軸箱及刀具后可以對工件完成各種孔加工、端面

8、加工等工序1212，它的性能直接關(guān)系到機(jī)床質(zhì)量的優(yōu)劣。它利用液壓傳動系統(tǒng)實現(xiàn)滑臺向前或向后的運動，由液壓缸的左右運動來拖動滑臺在滑座上移動，再由電氣控制系統(tǒng)控制液壓傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)滑臺的工作循環(huán)。傳統(tǒng)的液壓傳動系統(tǒng)是由電氣控制線路控制，由于這種控制線路的觸點多，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，因此越來越滿足不了現(xiàn)代化生產(chǎn)過程的復(fù)雜多變的控制要求?，F(xiàn)采用 PLC 對此系統(tǒng)進(jìn)行控制，能很方便的實現(xiàn)多種復(fù)雜的自動工作循環(huán)，使用簡單，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

9、動作液壓缸的自由進(jìn)退，從而實現(xiàn)液壓動力滑臺的進(jìn)給運動。YT4543 型液壓動力滑臺的工作循環(huán)是：快進(jìn)一工進(jìn)二工進(jìn)死擋鐵停留快退原位停止六種工況。Comment 微微微微1: 去掉1 1 概述概述1.11.1 液壓動力滑臺的應(yīng)用液壓動力滑臺的應(yīng)用液壓動力滑臺是組合機(jī)床用來實現(xiàn)進(jìn)給運動的通用部件，液壓動力滑臺在組合機(jī)床中已得到廣泛的應(yīng)用。 液壓動力滑臺通過液壓傳動系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行無級調(diào)速，正反向平穩(wěn)，沖擊力小，便于頻繁地?fù)Q向工作。配置相應(yīng)的動力頭、主軸箱及刀具后可以對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，動力滑臺除提供足夠大的進(jìn)給力外，

10、還應(yīng)能實現(xiàn)“快進(jìn)工進(jìn)停留快退原位停止”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，對工進(jìn)速度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于液壓動力滑臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，配上電氣后實現(xiàn)進(jìn)給運動的自動工作循環(huán)容易，又可以很方便地對工進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。其中尤以 YT4543 型液壓動力滑臺應(yīng)用最廣。液壓傳動，具有功率密度高、結(jié)構(gòu)緊湊、運動平穩(wěn)、有利于系統(tǒng)傳動鏈的簡化和實現(xiàn)無級調(diào)速等優(yōu)點，因而在一些中、大型機(jī)床中應(yīng)用廣泛。但由于國內(nèi)液壓技術(shù)水平及液壓傳動本身的缺陷，如油液的可壓縮性 、泄漏等，許多液壓機(jī)床都存在液壓動力滑臺精度不高、柔性差和控制水平不高的問題。液壓動力滑臺，作為廣為使用的基礎(chǔ)件，如何充分利用

11、其優(yōu)勢，克服或改善其不足，是一個急需解決的問題。自 80 年代中期以來，國內(nèi)外開始將微電子技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)等，用來改進(jìn)、發(fā)展和拓寬液壓技術(shù)的水平及其應(yīng)用范圍，液壓動力滑臺的性能得到了一定的改善提高。1.21.2 液壓與氣動的特點液壓與氣動的特點1.2.11.2.1 液壓傳動液壓傳動有以下一些有以下一些優(yōu)點優(yōu)點1. 在同等體積下，液壓裝置比電氣裝置產(chǎn)生更高的動力。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機(jī) 12%左右。2. 液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向。3. 液壓裝置能在

12、大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá) 2000） ，它還可以在運行過程中進(jìn)行調(diào)速。4. 液壓傳動易于實現(xiàn)自動化，它對液體壓力、流量或流動方向易于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動控制結(jié)合起來使用時，整個傳動裝置能實現(xiàn)復(fù)雜的順序動作，也能方便地實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。5. 液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護(hù)，這是電氣傳動裝置和機(jī)械傳動裝置無法辦到的。6. 由于液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。7. 用液壓傳動實現(xiàn)直線運動遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動簡單。1.2.21.2.2 液壓傳動的缺點液壓傳動的缺點1. 由于流體流動的阻力損失和泄漏是不可避免的，所以液壓傳動在工作

13、過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，因而價格較貴。4. 液壓傳動出現(xiàn)故障時不易找出原因。1.2.31.2.3 氣壓傳動的優(yōu)點氣壓傳動的優(yōu)點1. 空氣可以從大氣中取得，同時，用過的空氣可直接排放到大氣中去，處理方便，萬一空氣管路有泄漏，除引起部分功率損失外，不致產(chǎn)生不利于工作的嚴(yán)重影響，也不會污染環(huán)境。2. 空氣的粘度小，在管道中的壓力損失很小，因此壓縮空氣便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。3. 因壓縮空氣的工作壓力較低（一般為 0.30.8MPa） ，因此，對氣體元件的材料和制造精度上的要求較

14、低。4. 氣體系統(tǒng)維護(hù)簡單，管道不易堵塞。5. 使用安全，并且便于實現(xiàn)過載保護(hù)。Comment 微微微微2: 改為“回路設(shè)計的步驟”1.2.41.2.4 氣壓傳動的缺點氣壓傳動的缺點1. 由于空氣具有可壓縮的特性，因此運動速度的平穩(wěn)性不如液壓傳動。2. 因為工作壓力較低和結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大，因而氣壓傳動裝置的總推力一般不可能很大。3. 傳動效率較低?？偟膩碚f，液壓與氣壓傳動的優(yōu)點是主要的，而它們的缺點通過技術(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。1.31.3 液壓系統(tǒng)實例液壓系統(tǒng)實例液壓傳動系統(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净芈方?jīng)過有機(jī)組合而成。閱讀一個較復(fù)雜的液

15、壓系統(tǒng)圖，可分為以下幾個步驟：1. 了解機(jī)器設(shè)備的工作原理，從而了解機(jī)械設(shè)備的工況對液壓系統(tǒng)的要求;了解在工作循環(huán)中的各個工況對力、速度和方向這三個參數(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)分解為若干個子系統(tǒng)。3. 逐個分析每一個子系統(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。參照電磁鐵動作表和執(zhí)行元件的動作要求，理清其液流路線。4. 工作系統(tǒng)的安全性。5. 動作效率。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，對系統(tǒng)作綜合分析，歸納總結(jié)整個液壓系統(tǒng)的特點，以加深對液壓系統(tǒng)的理解。1.41.4 繼電器繼電器接

16、觸器控制與接觸器控制與 PLCPLC 控制方案的比較控制方案的比較1.4.11.4.1 繼電器繼電器接觸器控制的優(yōu)缺點接觸器控制的優(yōu)缺點 液壓動力滑臺傳統(tǒng)上多用繼電器接觸器控制，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、 易于掌握、價格便宜等。在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較廣。但是這些控制裝置體積大、動作速度較慢、耗點較多、功能少，特別是由于它靠硬接線構(gòu)成系統(tǒng)， 接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或控制對象改變時，原有的接線和控制盤( 柜 ) 就必須隨之改變或Comment 微微微微3: 改為“的優(yōu)缺點”更換，通用性和靈活性較差。1.4.21.4.2 PLCPLC 在液壓動力滑臺中的應(yīng)用在液壓動力滑臺中的應(yīng)用隨著制造業(yè)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用，工

17、業(yè)生產(chǎn)對控制設(shè)備的可靠性和靈活性的要求越來越高，傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制由于其自身的缺陷將越來越不適應(yīng)生產(chǎn)的需要。PLC 是可編程控制器的簡稱，是專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計的電子控制裝置，具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、功能強(qiáng)、體積小、編程簡單、維護(hù)方便等優(yōu)點。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 YT4543 型液壓動力滑臺進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計。Comment 微微微微4: 5 號字，下同2 2 液壓動力滑臺液壓傳動系統(tǒng)及工作原理液壓動力滑臺液壓傳動系統(tǒng)及工作原理2.12.1 功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)YT4543 型動力滑臺是眾所周知的一種組合機(jī)床通用部件，有液壓缸驅(qū)動

18、，可實現(xiàn)快進(jìn)一工進(jìn)二工進(jìn)死擋鐵停留快退原位停止 6 個工況的自動控制，現(xiàn)對其原有液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，液壓動力滑臺的結(jié)構(gòu)簡圖如圖 2-1所示。圖 2-1 液壓動力滑臺的結(jié)構(gòu)簡圖2.22.2 液壓傳動系統(tǒng)及工作原理液壓傳動系統(tǒng)及工作原理2.2.12.2.1 液壓傳動部分的工作原理液壓傳動部分的工作原理 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)電液換向閥實現(xiàn)動力滑臺自動工作循環(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 所列為動力滑臺自動工作循

19、環(huán)時各換向閥電磁鐵和壓力繼電器動作順序表，結(jié)合表 2-1 對系統(tǒng)在各工況下的油液流動路線說明如下。 圖 2-2Comment 微微微微5: 圖沒有名稱，字體為 5 號字Comment 微微微微6: 圖的底紋應(yīng)為無色Comment 微微微微7: Comment 微微微微8: “的工作過程” ， 圖 2-3 液壓系統(tǒng)工作原理圖1 液壓泵；2 溢流閥；3 單向閥；4，12 二位二通電磁換向閥；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；11 單向閥和調(diào)速閥液壓傳動部分作出如下講解： 1. 快進(jìn) 按下自動工作循環(huán)按鈕，電磁鐵 1YA 和 2YA 通電，使換向閥 7 和8

20、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 的無桿腔。由于動力滑臺空載，系統(tǒng)壓力低，液壓缸成差動連接，且液壓泵 1 有最大的輸出流量，滑臺向左快進(jìn)。2. 一工進(jìn) 當(dāng)快進(jìn)到規(guī)定位置時活動擋塊壓下行程開關(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 的無桿腔，缸 10 有桿腔經(jīng)閥 7 的通路堵Comment 微微微微9: 前空兩格死，只有經(jīng)閥 8 右位、調(diào)速閥 6、換向閥 4 排油。流出缸 10

21、有桿腔的流量由調(diào)速閥 6 的開度大小決定，由于閥 6 的作用，系統(tǒng)壓力升高，泵 1 輸出的流量減小，動力滑臺以第一種工進(jìn)速度向左運動。3. 二工進(jìn) 動力滑臺以第一種工進(jìn)速度運動到預(yù)定位置時，活動擋塊壓下行程開關(guān) SQ3，使電磁鐵 3YA 斷電、換向閥 4 復(fù)至圖示右位，液壓缸 10 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 的開度大小決定（調(diào)速閥 5 的開度小于調(diào)速閥 6的開度） ，動力滑臺速度降低，以第二種工進(jìn)速度向左運動。4. 死擋鐵停留 動力滑臺以第二種工進(jìn)速度行進(jìn)碰上死擋鐵后停止運動。液壓缸 10 無桿腔的壓力

22、憋高，壓力繼電器 9（KP）發(fā)信給時間繼電器，使動力滑臺在死擋鐵處停留一定時間。此時，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 死擋鐵停留時間到后，時間繼電器發(fā)出快退信號，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，4YA 通電，換向閥 12 切換至左位。泵 1 的壓力油經(jīng)換向閥 12 和 8 進(jìn)入缸 10 有桿腔，缸 10無桿腔經(jīng)換向閥 8 排回油箱。由于此時為空載，系統(tǒng)壓力很低，泵 1 輸出的流量最大，動力滑臺向右快速退回。6. 原位停止 動力滑臺向右快速退回到原位時，活動擋塊壓下行程開關(guān)SQ1（SQ4） ，使電磁

23、鐵 1YA、2YA、3YA、4YA 均斷電，換向閥 4、7、8 和 12 復(fù)至圖示位置，動力滑臺停止運動，泵 1 通過溢流閥 2 卸載。7. 技術(shù)特點(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)簡化，運行可靠，易于檢修維護(hù)。(2) 采用回油路調(diào)速閥調(diào)速，動力滑臺工進(jìn)工況穩(wěn)定性好。(3) 液壓泵原位停止時通過電磁換向閥卸載，能夠使泵在下次自動工作循環(huán)開始時處于低壓。2.2.22.2.2 電氣部分的簡介及工作原理電氣部分的簡介及工作原理電氣控制技術(shù)是以各類電動機(jī)為動力的傳動裝置與系統(tǒng)為對象，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的控制技術(shù)。電氣控制系統(tǒng)是其中的主干部分，在國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中的許多部門

24、得到廣泛應(yīng)用，是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的重要技術(shù)手段。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，特別是計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，新型控制策略的出現(xiàn)，不斷改變著電氣控制技術(shù)的面貌。在控制方法上，從手動控制發(fā)展到自動控制；在控制功能上，從簡單控制發(fā)展到智能化控制；在操作上，從笨重發(fā)展到信息化處理；在控制原理上，從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微計算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代電氣控制技術(shù)綜合應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。作為生產(chǎn)機(jī)械動力的電機(jī)拖動，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。20 世紀(jì)初，電動機(jī)直接取代蒸汽機(jī)。

25、開始是成組拖動，用一臺電動機(jī)通過中間機(jī)構(gòu)（天軸）實現(xiàn)能量分配與傳遞，拖動多臺生產(chǎn)機(jī)械。這種拖動方式電氣控制線路簡單，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜，能量損耗大，生產(chǎn)靈活性也差，不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。20 世紀(jì)20 年代，出現(xiàn)了單電機(jī)拖動，即由一臺電動機(jī)拖動一臺生產(chǎn)機(jī)械。單電機(jī)拖動相對成組拖動，機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率提高，靈活性增大，這種拖動方式在一些機(jī)床中至今仍在使用。隨著生產(chǎn)發(fā)展及自動化程度的提高，又出現(xiàn)了多臺電動機(jī)分別拖動各運動機(jī)構(gòu)的多電機(jī)拖動方式，進(jìn)一步簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了傳動效率，而且使機(jī)械的各運動部分能夠選擇最合理的運動速度，縮短了工時，也便于分別控制。繼電器接觸器控制系統(tǒng)至今仍是許多生產(chǎn)機(jī)械設(shè)

26、備廣泛采用的基本電氣控制形式，也是學(xué)習(xí)更先進(jìn)電氣控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，由于其控制方式是斷續(xù)的，故稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。它具有控制簡單、方便實用、價格低廉、易于維護(hù)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。但由于其接線方式固定，靈活性差，難以適應(yīng)復(fù)雜和程序可變的控制對象的需要，且工作頻率低，觸點易損壞，可靠性差。以軟件手段實現(xiàn)各種控制功能、以微處理器為核心的可編程控制器（Programmable Logic Controller，PLC） ，是 20 世紀(jì) 60 年代誕生并開始發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有通用性強(qiáng)、可靠性高、能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易

27、學(xué)、易于掌握，體積小、維修工作少、現(xiàn)場連接安裝方便等一系列優(yōu)點，正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于冶金、采礦、建材、機(jī)械制造、石油、化工、汽車、電力、造紙、紡織、裝卸、環(huán)保等各個行業(yè)的控制中。在自動化領(lǐng)域，可編程控制器與 CAD/CAM、工業(yè)機(jī)器人并稱為加工業(yè)自動化的三大支柱，其應(yīng)用日益廣泛?？删幊炭刂破骷夹g(shù)是以硬接線的繼電器接觸器控制為基礎(chǔ)，逐步發(fā)展為既有邏輯控制、計時、計數(shù)，又有運算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的控制裝置。它可通過數(shù)字量或者模擬量的輸入、輸出滿足各種類型機(jī)械控制的需要?？删幊炭刂破骷坝嘘P(guān)外部設(shè)備，均按既易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，又易于擴(kuò)充其功能的原則

28、設(shè)計?？删幊炭刂破饕殉蔀樯a(chǎn)機(jī)械設(shè)備中開關(guān)量控制的主要電氣控制裝置。 Comment 微微微微10: 去掉Comment 微微微微11: 圖名稱？ 電氣控制部分是控制液壓元件進(jìn)行工作的。對液壓部分的控制如表 2-1 液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)電磁鐵及壓力繼電器動作順序表的描述，畫出電氣控制原理圖。電氣原理圖如下圖 2-4,2-5 所示。表 2-1 液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)電磁鐵及壓力繼電器動作順序表電磁鐵及壓力繼電器狀態(tài)工況1YA（KA1)2YA(KA2)3YA(KA3)4YA(KA4)YJ快進(jìn)+-一工進(jìn)-+-二工進(jìn)-+-死擋鐵停留-+-+快退+-+-原位停止-圖 2-4Comment 微微微微12:

29、同上Comment 微微微微13: 加“.” ，下同圖 2-5電氣控制部分作出如下講解： 1 快進(jìn) 按下 SB1 按鈕，使線圈 KA1 通電，KA1 通電控制 KA2 通電，通過觸點 KA1，KA2 控制電磁鐵 1YA,2YA 通電，實現(xiàn)液壓部分的快進(jìn)控制功能。2 一工進(jìn) 當(dāng)液壓缸的伸縮桿碰觸到 SQ2，使線圈 KA3 得電，線圈 KA1 失電。所以，電磁鐵 1YA 斷電，2YA,3YA 得電。實現(xiàn)液壓部分的一工進(jìn)控制功能。3 二工進(jìn) 當(dāng)液壓缸的伸縮桿碰觸到 SQ3，使線圈 KA3 失電，電磁鐵 1YA 失電，2YA 得電，3YA 失電。實現(xiàn)液壓部分的二工進(jìn)控制功能。4 死板擋鐵停留 通過壓力

30、繼電器控制，當(dāng)系統(tǒng)壓力在壓力繼電器的控制范圍內(nèi)，液壓缸的伸縮桿在碰觸擋鐵的地方停留。5 快退 當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到壓力繼電器控制的范圍，KP 閉合，使線圈 KA4 通電，由電路圖可以看出，KA4 得電，線圈 KA1 得電，所以電磁鐵 1YA,4YA 都得電，實現(xiàn)液壓部分的快退控制功能。6 原位停止 當(dāng)液壓缸的伸縮桿碰觸到 SQ1 時，SQ1 控制 SB4，斷掉總線路的電源，所以，線圈 KA1，KA2，KA3，KA4 都失電。則，電磁鐵1YA,2YA,3YA,4YA 都失電，液壓部分實現(xiàn)原位停止的功能。 Comment 微微微微14: 做一個表3 3 液壓動力滑臺液壓動力滑臺 PLCPLC 控制系統(tǒng)的

31、設(shè)計控制系統(tǒng)的設(shè)計3.13.1 硬件的設(shè)計硬件的設(shè)計根據(jù)液壓動力滑臺的工藝特性、控制要求以及實際輸入/輸出點數(shù)情況，并考慮將來系統(tǒng)擴(kuò)大功能的需要，留有一定的裕量，選定 PLC 的型號為三菱公司的 FX2N-32MR-001，輸入/輸出點分配情況如下所示。 輸入電器 輸入點啟動按鈕 SB5 I0.0停止按鈕 SB4 I0.1快退按鈕 SB6 I0.2行程開關(guān) SQ1 I0.3行程開關(guān) SQ2 I0.4行程開關(guān) SQ3 I0.5壓力繼電器 KP I0.6自動開關(guān) SA1-1 I0.7手動開關(guān) SA1-2 I0.8 輸出電器 輸出點電磁鐵 1YA Q0.0電磁鐵 2YA Q0.1電磁鐵 3YA Q0

32、.2電磁鐵 4YA Q0.3設(shè)計說明1. 轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1-1、SA1-2 能夠切換兩種工作狀態(tài)，當(dāng) SA1-1 閉合時，動力滑臺處于自動工作狀態(tài)；當(dāng) SA1-2 閉合時，動力滑臺處于手動工作狀態(tài)。2. SQ1、SQ2 和 SQ3 是 3 個行程開關(guān)。3. SB5、SB4 和 SB6 是 3 個按鈕開關(guān)，SB5 是控制動力滑臺向前運行的開始；SB4 是控制動力滑臺隨時停止的按鈕；SB6 是控制動力滑臺后退的按鈕。4. 壓力繼電器 KP 是控制動力滑臺死擋鐵停留的元件。5. 1YA、2YA、3YA 和 4YA 是液壓傳動回路中的電磁鐵。如圖 3-1 所示為系統(tǒng)中 PLC 的外部接線圖。Comme

33、nt 微微微微15: 圖 3-13.23.2 軟件的設(shè)計軟件的設(shè)計3.2.13.2.1 軟件流程圖的設(shè)計軟件流程圖的設(shè)計根據(jù)液壓動力滑臺的動作控制要求及 PLC 輸入 9 點、輸出 4 點的分配情況，對 PLC 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計采用軟件流程圖進(jìn)行設(shè)計，各步驅(qū)動各步相對應(yīng)的元件動作，來實現(xiàn) YT4543 型液壓動力滑臺：快進(jìn)一工進(jìn)二工進(jìn)死擋鐵停留快退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。Comment 微微微微16: 在圖的下面 圖 3-2 系統(tǒng)軟件流程圖Comment 微微微微17: 3.2.23.2.2 梯形圖的設(shè)計梯形圖的設(shè)計考慮到在實際控制中的需要，采用轉(zhuǎn)換開關(guān)

34、X7、X8 來切換兩種工作狀態(tài)，當(dāng) X7 閉合時，動力滑臺處于自動工作狀態(tài)；當(dāng) X8 閉合時，動力滑臺處于手動工作狀態(tài)。同時考慮到動力滑臺會存在沒有停在原位的情況，采用控制按鈕 X2控制動力滑臺快退來控制液壓動力滑臺退回原位。根據(jù)動力滑臺設(shè)計要求結(jié)合軟件流程圖作梯形圖如圖 3-3 所示。圖 3-3 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖根據(jù)梯形圖，編寫指令如下所示： 0 LD I0.0 1 A I0.3 2 O M0.0 3 A I0.7 4 LD I0.0 5 A I0.8 6 OLD 7 AN I0.1 8 = M0.0 9 LD M0.0 10 AN M0.1 11 LD I0.2 12 AN I0.3

35、 13 OLD 14 AN I0.1 15 = Q0.0 16 LD M0.0 17 AN I0.1 18 LPS 19 AN T37 20 = Q0.1 21 LPP 22 A M0.1 23 AN M0.2 24 = Q0.2 25 LD M0.0 26 A I0.4 27 O M0.1 28 AN M0.3 29 AN T37 30 AN I0.1 31 = M0.1 32 LD M0.1 33 A I0.5 34 O M0.2 35 AN I0.1 36 = M0.2 37 AN I0.1 38 = Q0.3 39 LD M0.2 40 A I0.6 41 O T37 42 AN M0

36、.1 43 TON T37 20 44 End 指令結(jié)結(jié) 束束 語語液壓動力滑臺是自動化程度較高的部件，對可靠性、運動精度要求較高，其控制系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性。本設(shè)計是在充分分析了液壓動力滑臺的液壓傳動系統(tǒng)及工作原理的基礎(chǔ)上設(shè)計的。明白了液壓系統(tǒng)“快進(jìn)一工進(jìn)二工進(jìn)停留快退原位停止”六種工況各自的液壓回路，根據(jù)控制要求畫出了電氣原理圖，根據(jù)控制要求選擇了 PLC 的型號，在硬件設(shè)計中設(shè)計出了 PLC 的外部接線圖；在軟件設(shè)計中，設(shè)計了液壓動力滑臺 PLC 控制系統(tǒng)的軟件流程圖和梯形圖，實現(xiàn)了控制要求。液壓動力滑臺傳統(tǒng)上多用繼電器一接觸器控制，由于這些控制裝置體積大、動作速度較慢、耗點較多、功能少，特別是由于它靠硬接線構(gòu)成系統(tǒng)，接線復(fù)雜，通用性和靈活性較差。采用 PLC 對原有的繼電器接觸器控制系統(tǒng)改造后，使得控制系統(tǒng)簡單化，故障率大大降低，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，此控制系統(tǒng)具有良好的柔性，系統(tǒng)維護(hù)和升級也變得容易。其靈活方便的優(yōu)點顯得更加突出，投資少，經(jīng)濟(jì)效益高。由于我所掌握的知識面還不夠全面，設(shè)計中難免有不