壓塊機課程設計匯本說明書

1、摘要本文介紹了壓塊機的液壓系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)設計。壓塊機的液壓系統(tǒng)主要包括油 箱、高壓泵、電動機、以及各種壓力閥等組成。本次設計首先設計出液壓系統(tǒng)原理圖， 并且詳細介紹了油路的走向及如何實現(xiàn)壓塊機的快進、工進、快退等動作。然后對其 中的電動機、高壓泵、液壓缸以及各種壓力閥進展了詳細的計算，根據(jù)計算結(jié)果，選 擇適宜的元件。本設計還設計了 PLC控制系統(tǒng)，對PLC進展了深入的研究，根據(jù)設計好的液壓傳 動原理圖，畫出控制流程圖；并根據(jù)設計確定的 I/O點數(shù)，選用適宜的可編程控制器, 并且給出了 I/O分配表和I/O接線圖，以及編寫了 PLC控制系統(tǒng)的程序。關(guān)鍵詞：壓塊機、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、PLC目錄

2、摘要11緒論31.1課題研究的背景31.2研究課題所做的工作42. 液壓系統(tǒng)設計42.1液壓技術(shù)的簡介52.2壓塊機工況分析62.3液壓系統(tǒng)圖及其工作原理7液壓系統(tǒng)圖：72.4液壓元件的選擇與計算92.4.1 .分析負載92.4.2 .液壓缸設計計算 102.4.3 液壓泵設計計算 112.4.4 閥類元件與輔助元件的選擇12溢流閥12電磁換向閥13順序閥13雙聯(lián)葉片泵13油箱 143. PLC的選用和設計143.1.采用PLC控制的優(yōu)點143.2.輸入輸出I/O點數(shù)的估算143.2.1控制功能的選擇143.3PLC的控制設計153.3.1PLC控制工作原理163.3.2I/O 口的分配163

3、.3.3外部電路接線圖163.3.4PLC梯形圖的概述183.3.5PLC控制梯形圖183.3.6根據(jù)梯形圖寫出以下程序21參考文獻231.1課題研究的背景隨著現(xiàn)在社會的開展，機械、液壓、電氣等科學技術(shù)的進步，擠壓機的 應用越來越廣泛，漸漸成為機械行業(yè)不可或缺的加工機械。目前擠壓技術(shù)已 經(jīng)應用于硬質(zhì)合金、食品工業(yè)及機械加工業(yè)等諸多領(lǐng)域。利用硬質(zhì)合金擠壓 成型技術(shù)可生產(chǎn)截面積較小且長度較長的產(chǎn)品，如棒材、管材、帶材等。由 于采用擠壓技術(shù)可以獲得沿長度方向密度均勻的產(chǎn)品，且生產(chǎn)效率高，因此 在硬質(zhì)合金生產(chǎn)中擠壓機技術(shù)已經(jīng)得到普及應用。同時隨著擠壓機的開展， 種類逐漸細化，其產(chǎn)品應用領(lǐng)域不斷擴展，使

4、擠壓機在國民經(jīng)濟中地位在不 斷加強。而伴隨著資源、能源的缺乏和對環(huán)境保護要求的提高，越來越多的節(jié)能、 減排產(chǎn)品投放到了市場，而金屬鋸屑擠壓機便是其中的一種，它可以將金屬 鋸屑壓成塊再回爐，不僅減少了對環(huán)境的污染，而且給運輸帶來了方便。 在中國，金屬鋸屑擠壓機市場有很大的開展空間，有很高的投資價值，為保護 環(huán)境，節(jié)約能源起到了舉足輕重的作用。因此，可以看出金屬鋸屑擠壓機具 有很大的開展?jié)摿εc極好的市場。金屬鋸屑擠壓機的具體開展方向為：1智能化送料裝置送料量的多少及是否均勻，直接關(guān)系到屑塊的形狀、尺寸及松緊度?，F(xiàn)在金 屬屑壓塊機大多無獨立送料裝置或裝置達不到要求，導致屑塊形狀、尺寸及 松緊度差異較

5、大，為了到達均勻穩(wěn)定送料，可采用振動機重量檢測進展控制。 2工藝性好與主機配合完美的金屬鋸屑擠壓機控制系統(tǒng)將會有所開展，它具有友好的人 機界面，不占太多的工作空間，便于操作，便于維護，可大大減少操作工人 的工作強度。3良好的工作性能具有較低的噪聲、較小的能耗，在高速換向時，利用程序控制、軟件來實現(xiàn) 對換向沖擊的緩沖。4能夠?qū)崿F(xiàn)從進料到出塊全自動的金屬鋸屑壓塊生產(chǎn)流水線。5開展智能化金屬鋸屑擠壓機控制系統(tǒng)。6應配置屑塊智能稱重儀，使屑塊具有重量即時顯示、超重報警、累計重量、 累計數(shù)量、班次產(chǎn)量等功能。7開展機電液一體化金屬鋸屑擠壓機。屑塊質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高是金屬鋸屑壓塊機的開展方向，現(xiàn)有使用金屬

6、鋸屑 壓塊機均成為單一的機械設備。可以綜合使用機械、液壓、電氣控制等技術(shù), 開展構(gòu)造緊湊，元件高度集成，使得液壓站的體積大大減小，減少連接收路、 液壓元輔件，從而使可靠性相應的提高。8增加出料裝置配備出料裝置可以防止二次操作，從而節(jié)省了時間與勞動強度。9高效率、低故障率，便于維修這就要求系統(tǒng)構(gòu)造盡可能的簡單，從而降低故障率，并且便于維修。同時要 求液壓系統(tǒng)反響速度快，行程短。設計須考慮到多塵和高溫等環(huán)境因素，以 減少故障發(fā)生。10全方位的監(jiān)控運行控制系統(tǒng)。本次研究的金屬屑擠壓機的應用更為廣泛。只要有鋸切設備，鋸屑的產(chǎn)生就 不可防止。如何處理、回收鋸屑，尤其是銅、鋁材等貴金屬切屑，就成為一 個必

7、須考慮的問題。如果每天產(chǎn)生大量的鋸屑，依靠人工將鋸屑裝入翻斗車， 需要較多人力，既影響環(huán)境，又不便于運輸、回收。因此，金屬壓塊機的功 用就顯得尤為重要，它不僅節(jié)約了資源，而且提高了工作效率。1.2研究課題所做的工作1問題的提出金屬鋸屑擠壓機是各個機械加工行業(yè)不可或缺的輔助設備。隨著機械加工行 業(yè)不斷地開展，金屬的需求量逐年的增加，隨之產(chǎn)生了大量的金屬鋸屑，而 對鋸屑的回收就顯得更加必要。這就需要有一種專門的工具進展回收，而金 屬鋸屑壓塊機的出現(xiàn)，使之得到了解決，它不僅能節(jié)省本錢，而且也能節(jié)約 資源。本次課程設計所要解決的問題就是設計出這種鋸屑擠壓機的液壓控制 系統(tǒng)。2解決問題所做的工作A. 詳

8、細分析金屬鋸屑液壓壓塊機的工作過程；并根據(jù)工作過程，設計能滿足 工作要求的液壓控制系統(tǒng)。B. 以設計的液壓系統(tǒng)為根底，畫出控制流程圖；并根據(jù)設計確定I/O點數(shù)，選 用適宜的可編程控制器，寫出I/O分配表，畫出I/O接線圖；編寫PLC控制 系統(tǒng)的程序。2. 液壓系統(tǒng)設計2.1液壓技術(shù)的簡介一個完整的液壓系統(tǒng)由五個局部組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元 件、輔助元件和液壓油。動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的 壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的構(gòu)造 形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執(zhí)行元件（如液壓缸和液壓馬達）的作 用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作

9、直線往復運動或回轉(zhuǎn)運動。 控制元件（即各種液壓閥）在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。 根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。 壓力控制閥又分為溢流閥（平安閥）、減壓閥、順序閥等；流量控制閥包括節(jié) 流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、 換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和 比例控制閥。輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、 油位油溫計等。液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、 乳化液和合成型液壓油等幾大類。液壓由于其傳動力量大，易于傳遞及配置，在工業(yè)、民用行業(yè)應

10、用廣泛。 當前，液壓技術(shù)在實現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、 高度集成化、微型化、智能化等各項要求方面都取得了重大的進展，在完善 比例控制、伺服控制、數(shù)字控制的技術(shù)上也有許多新成就。此外，在液壓元 件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計，計算機仿真和優(yōu)化以及計算機控制等開發(fā) 性研究方面成就更大。液壓設備以其“柔性的動力和單一的直線驅(qū)動力，使系統(tǒng)具有較長的 生命和較高的工作效率，加上液壓設備與 PLC結(jié)合很容易實現(xiàn)壓力、行程、 速度及自動、半自動循環(huán)工作控制，已成為成型機械首選驅(qū)動方式。本次設 計的金屬鋸屑壓塊機充分綜合這些特點，利用 PLC控制液壓機械，將散碎的 鋸屑擠壓成塊料。2.2壓

11、塊機工況分析主缸輕壓重壓主缸退回少許主缸推出輔缸壓下， 準備下一循環(huán)圖 壓塊機的工序流程圖2.3液壓系統(tǒng)圖及其工作原理液壓系統(tǒng)圖：（1）過濾器；（2）大流量泵；（3）小流量泵；（4）電機；（5 ）順序閥；（6）單向閥；（7）溢流 閥；（8）（9）三位四通電磁換向閥；（10）（11）壓力繼電器；（12）蓄能器；（13）平衡閥；（14） 主液壓缸；（15）輔液壓缸16二位二通電磁換向閥17節(jié)流調(diào)速閥18溢 流閥工作原理快速回路由流量泵1和流量泵2組合提供，流量泵1為大流量泵，流量泵2為小 流量泵，在快速運動時，泵1輸出的油液經(jīng)過單向閥6與泵2輸出的油液共同向系統(tǒng) 供油；工作行程時，系統(tǒng)壓力升高，翻

12、開順序閥5使泵1卸荷，由泵2單獨向系統(tǒng)供 油，整個系統(tǒng)的工作壓力由溢流閥7調(diào)定。系統(tǒng)的執(zhí)行器為主液壓缸14和輔液壓缸 15,兩缸的運動方向分別由三位四通電磁換向閥 8和9控制；壓力繼電器10用于輕 壓到達要求之后開場保壓信號，壓力繼電器 11用于重壓到達要求后，主缸開場后 退少許的信號。立置的輔缸15由平衡閥13控制，以防該缸因自重自行下落。系統(tǒng) 工作期間，當負載小時，電磁鐵1YA1電時三位四通換向閥8切換向右位，大流量 泵1和小流量泵2同時經(jīng)換向閥8向主缸14的無桿腔供油，主缸快速進給；鋸屑壓緊 到一定程度后，系統(tǒng)壓力上升，使外順序閥5翻開，泵1卸荷，泵2單獨向主缸無桿 腔供油，主缸由快速推

13、進變成慢速推進，從而實現(xiàn)對鋸屑的慢速擠壓；當電磁閥 2YA!電使電磁閥8切換向左位時，雙泵同時經(jīng)電磁閥8向主缸的有桿腔供油，主缸 快速退回。壓塊機液壓系統(tǒng)的工序流程詳解 輔缸壓下：按下啟動鍵，3YA得電，輔缸壓下到SQ4 主缸快進：壓下SQ4, 3YA失電，1YA和 5YA得電，主缸快進。 主缸輕壓：壓下SQ5, 5YA失電，1YA和壓力繼電器1得點電，主缸開場輕壓 主缸保壓：當主缸壓力到達壓力繼電器 1的調(diào)定值后，1YA和壓力繼電器1 失電，計時器1得電開場計時，主缸由蓄能器保壓 主缸回退到位：當計時器1計時完，即保壓時間到，計時器1失電，2YA得 電主缸退回到SQ1 主缸重壓：壓下SQ1,

14、 2YA失電，1YA和壓力繼電器2得點電，主缸開場重壓 主缸回退少許：當主缸壓力到達壓力繼電器 2的調(diào)定值后，1YA和壓力繼電 器2失電，2YA得電，計時器2得電開場計時，主缸開場回退 輔缸上升：當計時器2計時完，即回退時間到，計時器 2失電，2YA失電， 4YA得電，輔缸開場上升到 SQ3 主缸推出：輔缸壓下 SQ3, 4YA失電，1YA得電，主缸推出到 SQ2 主缸退回到位：壓下SQ2, 1YA失電，2YA得電，主缸退回到SQ111輔缸壓下，進入下一循環(huán)：壓下 SQ1, 2YA失電，3YA得電，輔缸壓下。234壓塊機液壓系統(tǒng)的工序流程圖匯總輸 出 工序1YA2YA3YA4YA5YA計時器1

15、計時器2輔缸壓 下-+-主缸快 進-+-主缸輕壓+-王缸保壓-+-主缸退 回到位-+-主缸重壓+-主缸退 回少許-+-+輔缸上 升-+-主缸推出+-主缸回 退到位-+-輔缸壓 下-+-2.4液壓元件的選擇與計算2.4.1. 分析負載外負載表2-1按負載選擇液壓執(zhí)行元件工作壓力表載荷/KN50工作壓力/M pa5-7表2-2按主機類型選擇液壓執(zhí)行元件工作壓力表設備類 型磨床組合機 床車床，銑 床衍磨機 床拉床農(nóng)業(yè)機 械工程機 械工作壓 力 /M pa1.26.32-42-51010-1616-32取最大外負載Fg=1000KN.慣性負載機床工作部件總質(zhì)量m=1000kg取厶t=0.2s Fm=m

16、*A v/ t=1000*0.05/0.2=250N(3)阻力負載機床工作部件對滑臺的法向力為：Fn=m*g=1000*9.81=9810N靜摩擦阻力:Fs=fs*Fn=0.2*9810N=1962N動摩擦阻力：Fd=fd*Fn=0.1*9810N=981N表2-3液壓缸各工作階段負載F.工況負載組成負載值F/N啟動F= fs*Fn1962加速F= fd*F n+m*A v/ t1231快進F= fd*F n981工進F= fd*F n+Fg1000981快退F= fd*F n981242 .液壓缸設計計算1. 主要尺寸確實定1缸筒徑D根據(jù)負載大小和選定的工作壓力，從 GB/T2348-200

17、1標準中選取尺寸。2活塞桿直徑d對單桿活塞缸，d值可由D和入v來決定，查GB/T2348-2001進展圓整2. 液壓缸主要技術(shù)參數(shù)對單活塞桿缸：A2=F/n m(P1* -P2)A仁 *A2其中F-缸最大外負載1000KNP1缸最大工作壓力16MpaP2-缸背壓，查表2-4,取3MpaPmin-缸空載啟動壓力，查表2-5,取0.3Mpan m-液壓缸機械效率=0.96取 =A1/A2=2表2-4背壓壓力系統(tǒng)類型背壓壓力/Mpa系統(tǒng)類型背壓壓力/Mpa中低壓系統(tǒng)或輕0.2-0.5采用輔助泵補油1-1.5載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的閉式油路系統(tǒng)回油路帶調(diào)速閥 或背壓閥的系統(tǒng)0.5-1.5采用多路閥的中 高壓系

18、統(tǒng)1.2-3表25液壓缸空載啟動壓力及效率活塞密封圈形式Pmi n/Mpan mO,L ,U,X,Y0.3：0.96V0.50.94活塞環(huán)密封0.10.985A2= F/n m(P1* -P2)=1OOOOOO0.96X 16*2-3X 1000000=0.036 m2A1 = *A2=2*0.036=0.072 mD=V4*A1/ n =0.30md=0.707*D =0.21m3. 液壓缸在不同工作階段的壓力，流量?？爝M時：P1=(F/n m+A2* p)/(A1-A2)=1.58MpaQ=(A1-A2)* V仁 0.0018 m3P=P1*Q=2844W工進時：P1=(F/n m+A2*

19、P2)/A1=15.96Mpaq=A1*V2=0.00072 m3P=P1*q=11462W快退時：P1=(F/n m+A1*P2)/A2=6.03MpaQ=A2*V 仁 0.0018 m3P=P1*q=11340W表2-6液壓缸在不同工作階段的壓力流量表工況負載回油腔壓力P2Mpa進油腔壓力P1Mpa輸入流量Q輸入功率P/W快進981N1.55Mpa1.58mpa0.00182844工進1000981N3Mpa15.96mpa0.0007211462快退981N3Mpa6.03mpa0.001811340液壓泵設計計算液壓缸整個工作循環(huán)最大工作壓力為15.96Mpa,取油路壓力損失0.01M

20、pa,使壓力繼電器可靠工作，調(diào)整高出工作壓力0.03Mpa,即小流量泵最大工作壓力為：Pp1=15.96+0.01+0.03=16Mpa大流量泵在快進，快退時才向液壓缸輸油，取進油路上的壓力損失0.02Mpa，那么大流量泵的最大工作壓力為：Pp2=6.03+0.02=6.05Mpa液壓泵向缸輸入的最大流量為Q=A1-A2*V仁取泄漏系數(shù)Kl=1.07那么實際流量為116L/min.當工進時只有小流量泵向液壓缸輸油Q 小大流量泵只有快進和快退時向液壓缸輸油Q 大=108-43.2=64.8L/mi n溢流閥最小穩(wěn)定溢流量為3L/min,工進時流量為30L/min,所以小流量泵流量規(guī)格最 少為 3

21、3L/min根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取PV2R23-4/66，即小流量液壓泵和大流量液壓泵的排量分別為：47 ml/r和66ml/r,當液壓泵的轉(zhuǎn)速Np=1000r/min時，假設取液壓泵的容積效率為nv=0.9那么液壓泵的實際輸出流量為：Qp=(47+66)*1000*0.9/1000=101.7L/min閥類元件與輔助元件的選擇表2-7元件的型號及規(guī)格元件名稱額定流量額定壓力額定壓降型號，規(guī)格雙聯(lián)葉片泵47+66PV2R23-4/66三位四通電磁換向閥80外控卸荷閥單向閥63160.2AXQF-E10B二位二通電磁 換向閥先導式溢流閥6316YF3-E10B單向閥6

22、3160.2AF3-Ea10B平衡閥63-0.02XU-63*80-J濾油器壓力繼電器10HED1kA/10溢流閥穩(wěn)壓作用：溢流閥串聯(lián)在回油路上，溢流閥產(chǎn)生背壓運動部件平穩(wěn)性增加。1系統(tǒng)卸荷作用：在溢流閥的遙控口串接溢小流量的電磁閥，當電磁鐵通電時， 溢流閥的遙控口通油箱，此時液壓泵卸荷。溢流閥此時作為卸荷閥使用。2. 平安保護作用：系統(tǒng)正常工作時，閥門關(guān)閉。只有負載超過規(guī)定的極限系統(tǒng) 壓力超過調(diào)定壓力時開啟溢流，進展過載保護，使系統(tǒng)壓力不再增加通常使 溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)最高工作壓力高 10%20%。3實際應用中一般有：作卸荷閥用，作遠程調(diào)壓閥，作上下壓多級控制閥，作順 序閥，用于產(chǎn)生背壓

23、串在回油路上。244.2電磁換向閥變換閥心在閥體的相對工作位置，使閥體各油口連通或斷開，從而控制執(zhí)行元件 的換向或啟停。1. 換向性能：在規(guī)定的工作條件下，電磁閥通電后能否可靠地換向，斷電后能否 可靠地復位。2. 壓力損失：電磁換向閥的壓力損失由液流流過電磁換向閥的閥口時產(chǎn)生的流動 損失和節(jié)流損失組成。3. 泄露量：電磁換向閥的泄露量是指在規(guī)定的工作條件下，處于各個不同工作位 置時，從高壓腔到低壓腔的泄露量。4. 換向和復位時間：從電磁鐵通電到閥芯換向終止所需要的時間，復位時間是指 從電磁斷電到閥芯回復到初始位置所需要的時間。5. 換向頻率：在單位時間所允許的最大換向次數(shù)。6. 使用壽命：電磁

24、閥使用到主要零部件損壞，不能進展正常的換向和復位動作， 或者使用到其主要性能指標明顯惡化超過了規(guī)定指標所經(jīng)歷的換向次數(shù)。244.3順序閥順序閥主要是用來控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行機構(gòu)動作的先后順序。通過改變控制方式、卸油方式和二次油路的接法，順序閥還可以用作其他用途，如作背壓閥、 卸荷閥、平衡閥用。1. 順序閥是利用油路的壓力來控制液壓缸或液壓馬達順序動作，以實現(xiàn)油路系統(tǒng) 的自動控制。當進口油路的壓力沒有到達順序閥所預調(diào)的壓力以前，此閥關(guān)閉； 到達后，閥門開啟，油流進入二次壓力油路，使下一級元件動作。它與溢流閥的 區(qū)別，在于它通過閥門的阻力損失接近于零。2. 順序閥部裝有單向元件時，稱為單向順序閥，

25、它可使油流自由地反向通過，不受順序閥的限制，在需要反向的油路上使用單向順序閥較多。3. 控制液壓缸或液壓馬達順序動作。直控順序閥或直控單向順序閥可用來控制液 壓缸或液壓馬達順序動作。4. 作普通溢流閥用。將直控順序閥的二次壓力油路接回油箱，即稱為普通起平安 作用的溢流閥。5作卸荷閥用。作蓄能器系統(tǒng)泵的自動卸荷用。6.作平衡閥用。用來防止液壓缸及工作機構(gòu)由于本身重量而自行下滑。雙聯(lián)葉片泵雙聯(lián)葉片泵是由兩個單級葉片泵裝在一個泵體在油路上并聯(lián)組成。兩個葉片泵的 轉(zhuǎn)子由同一傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)，有各自獨立的出油口，兩個泵可以是相等流量的，也可 以是不等流量的。雙聯(lián)葉片泵常用于有快速進給和工作進給要求的機械加

26、工的專用機床中，這時雙聯(lián)泵由一小流量和一大流量泵組成。當快速進給時，兩個泵同時供油（此時壓力較低）,當工作進給時，由小流量泵供油（此時壓力較高），同時在油路系統(tǒng)上使大流量泵 卸荷,這與采用一個高壓大流量的泵相比，可以節(jié)省能源，減少油液發(fā)熱。這種雙聯(lián) 葉片泵也常用于機床液壓系統(tǒng)中需要兩個互不影響的獨立油路中。油箱油箱容積按下式估算，取經(jīng)歷數(shù)據(jù)Z =7，故其容積為V=z *Qp=7*101.7=711.9L按/T7938-1999規(guī)定，取最靠近的標準值 800L.3. PLC的選用和設計3.1. 采用PLC控制的優(yōu)點1控制方式上看：電氣控制硬件接線，邏輯一旦確定，要改變邏輯或增加功 能是很困難的；

27、而PL（軟件接線，只需要改變控制程序就可以輕易改變邏輯或 增加功能。2工作方式上看：電氣控制并行工作，而 PLC串行工作，不受約束。3控制速度上看：電氣控制速度慢，觸電易抖動；而PLC1過半導體控制，速度很快，無觸點，故而無抖動之說。4定時、計數(shù)上看：電氣控制精度不高，容易受環(huán)境溫度變化影響，且無計 數(shù)功能；PLC時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時圍寬，有計數(shù)功能。5可靠、維護上看：電器控制觸點多，會產(chǎn)生機械磨損和電弧燒傷。接線也 多，可靠、維護性能差；PL（無觸點，壽命長，且有自我診斷能力，對程序執(zhí) 行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場調(diào)試和維護方便。3.2. 輸入輸出I/O點數(shù)的估算I/O點數(shù)是PLOW項重要

28、指標。合理選擇I/O點數(shù)可使系統(tǒng)滿足控制要求， 又可使系統(tǒng)總投資最低。PLO勺輸入輸出點數(shù)和類型應根據(jù)被控對象所需控制 的模擬量、開關(guān)量等輸入輸出設備情況包括模擬量、開關(guān)量等輸入信號和 需控制的輸出設備數(shù)目類型來確定，一般一個輸入 /輸出元件要占用一個輸 入/輸出點。因此，I/O點數(shù)估算是應該考慮適當?shù)挠嗔浚?通常根據(jù)統(tǒng)計的輸入 輸出點，在增加10%-20%勺可擴展。余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。本 次設計有9個輸入和5個輸出?？刂乒δ艿倪x擇該選擇包括運算功能、控制功能、通訊功能、編程功能、診斷功能和處 理速度等特性的選擇。1）控制功能。PL（主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常用單回

29、路或 多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的只能輸入輸出單元完成 所要求的控制功能，提高PLC勺處理速度和節(jié)省儲存器容量。2）編程功能。離線編程方式：PLC和編程器共用一個CPU,編程器在編程模式時，CPU只是 為編程器效勞，不對現(xiàn)場設備進展控制。完成編程后，編程器完成到運算模 式。CPU寸現(xiàn)場設備進展控制，不能進展編程。離線編程方式可降低本錢。但 使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPUffi編程器有各自的CPU,主機的CPU負責現(xiàn)在控制，并在一個掃描周期與編程器進展數(shù)據(jù)交換。編程器在線編程的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到 手機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新接收到的程序運行。這種方式本錢較高， 但系統(tǒng)

30、調(diào)試和操作方便。在大型PLC機中常見到。3）診斷功能。PLC勺診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分診斷和外診斷。通過軟件對PLC部性能和功能進展診斷是診斷，通過軟件對 PLC勺CPU與外部輸入輸出等部件信息 交換功能進展診斷是外診斷。PLCW診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護 人員技術(shù)能力的要求，并影響維護時間。4）PL（機型的選擇。目前，在國眾多的生產(chǎn)了多種系列功能各異的 PL（產(chǎn)品，使 用眼花繚亂、無所適從。根據(jù)本次設計有 9個輸入和6個輸出，在這里我們選 擇日本立石公司生產(chǎn)的SYSMAS系列袖珍型C20P.3.3 PLC的控制設計PLC

31、控制系統(tǒng)的設計遵循自動化控制系統(tǒng)設計的一般規(guī)律如圖4-1所示圖4-1 PLC控制系統(tǒng)設計流程圖3.3.1 PLC控制工作原理啟動SB1電機啟動，然后啟動SB2使得整個系統(tǒng)自動運行起來。在此工作 期間主缸前進輕壓一次，主缸保壓3秒鐘；時間到了再重壓一次，主缸后退少 許，輔缸上升，而后主缸推出壓好的鋸屑塊完成一次循環(huán)；最后工作完成后 點擊SB0亭車。3.3.2 I/O 口的分配根據(jù)控制要求進展I/O的分配見表4-1表4-1 I/O分配表輸入功能說明輸出功能說明SB00000停車按鈕YA0500主電機啟動SB10001啟動電機1YA0501主缸前進SB20002啟開工作 按鈕2YA0502主缸后退S

32、Q10003主缸后退 限位3YA0503輔缸下降SQ20004主缸前進 限位4YA0504輔缸上升SQ30005輔缸提升 限位5YA0505主缸快進SQ40006輔缸下降 限位SQ50009主缸快進 終止限位P10007輕壓限制P20008重壓限制333外部電路接線圖輸入信號有按鈕、行程開關(guān)和壓力繼電器，輸出信號電磁鐵。根據(jù)控制 要求及I/O分配表輸入輸出的分配，其電控系統(tǒng)硬件原理圖如下圖：SB。SB1SB2SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5P1P2 -0000000100020003000400050006000900070008COM+050105020503050405050506COM1Y

33、A梯形圖的概述梯形圖是使用的最多的的圖形編程語言，被稱為 PLC勺第一編程語言。梯形圖 與電氣控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員 掌握，特別是用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖被稱為電路或程序，梯形圖的設計 成為編程。PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出 繼電器、部輔助繼電器等，但是他們不是真實的物理繼電器， 而是一些儲存單元， 每一繼電器與PL(存儲器中映象存放器的一個存儲單元相對應。該存放單元如果為 “T的狀態(tài)，那么表示梯形圖中對應軟繼電器的線圈 “通電，其常開觸點接通， 長閉觸點斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“ 1 或“ 0N狀態(tài)。如