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基于PLC控制的液压控制系统

基于PLC控制的液压控制系统
基于PLC控制的液压控制系统

基于PLC 控制的液压控制系统

[ 摘要] 采用可编程控制器(PLC)代替继电器控制器,对机械手的液压驱动系统进行控制,通过输入输出接口

建立与机械手液压系统开关量和模拟量的联系,实现机械手搬运工件的顺序动作和自动控制,达到准确度高、控

制方便、可靠性好的目标,大大提高了生产率和自动化程度,减少了系统故障,具有很强的实用性。

[ 关键词] PLC;液压控制;机械手

1、前言( Introduction)

目前PLC 在工业生产过程控制自动化和传统产业技术改造等方面得到了广泛应用, 与传统的继电器控制相比, PLC 具有控制系统构成简单、可靠性高、通用性强、抗干扰能力强、易于编程、体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点, 而且一般不需要采取什么特殊措施, 就能直接在工业环境中使用, 更加适合工业现场的要求, 使用PLC 控制液压控制系统能提高系统的整体性能,具有较明显的优越性。本文介绍基于PLC 控制的某液压机械手的典型液压控制回路及其PLC 控制方法。

2、控制要求分析(Analys is of control demands )

在生产现场工作开始后, 机械手在一个工作循环中需要依次完成以下顺序动作: 下降、夹紧、上升、左移、下降、松开、上升、右移( 共8个顺序动作) , 这是一个典型的顺序控制问题。采用PLC 实现机械手的自动循环控制, 需要在某些动作位置设置位移传感器或行程开关来检测动作是否到位, 并确定从一个动作转入到下一个动作的条件。根据机械手的动作要求, 选用3 个液压缸来完成该8 个顺序动作: 升降缸1 在工件两个位置( 原位与目标位置) 上方的下降和上升运动, 移动缸2 的左移和右移运动, 夹紧缸3 的夹紧和松开动作。缸1 下降或上升到位时应停止运动, 缸2 左移或右移到位时也应停止运动, 故需分别设置一行程开关S1、S2、S3、S4。根据机械手的动作过程和要求, 绘制出系统的控制功能流程图, 如图1 所示。

图 1

3、液压系统图(Hydraulic scheme)

根据机械手的动作要求和工作循环设计出液压系统图, 如图2所示:

图 2

按下启动按钮, 电磁铁1DT 得电, 阀4 左位接入, 液压泵9 输出的压力油经阀4 左位接入升降缸1 的上腔, 其活塞向下运动, 推动机械手下降( 动作①右位下降) ; 当缸1 下降到下限位置, 压下行程开关S1, 使得电磁铁1DT 断电, 阀4 切换至中位(O 型中位机能) , 缸1 停止在下限位, 而电磁铁5DT 得电, 阀8 左位接入, 泵输出的压力油经过单向阀6、减压阀7 进入夹紧缸3 的上腔, 推动其活塞下移夹紧工件( 动作②夹紧) ; 夹紧工件后, 当缸3 上腔压力达到减压阀7 的调定压力时, 压力继电器11 动作发出信号, 控制电磁铁2DT 得电, 阀4 的右位接入系统, 推动缸1 向上运动( 动作③右位上升) ; 缸1 上升到上限位置时, 压下行程开关S2, 电磁铁2DT 断电, 阀4 切换到中位, 缸1 停止在上限位, 而电磁铁3DT 得电( 此时工件仍被夹紧, 压力继电器11 仍在动作) , 阀5 左位接入, 缸2 向左运动( 动作④左移) ; 缸2 左移到左限位置, 压下行程开关S3, 电磁铁3DT 断电, 阀5 切图2 换至中位,缸2 停止在左限位, 而电磁铁1DT 得电, 阀4 左位接入系统, 缸1 向下运动( 动作⑤左位下降) ; 缸1 下降到下限位置, 压下行程开关S1( 此时缸2 处于左限位置) , 电磁铁5DT 断电, 阀8 回复右位, 缸3 活塞上移放下工件于目标位置( 动作⑥松开) ; 松开工件后, 缸3 油腔压力降低, 压力继电器11 复位, 发出信号控制电磁铁2DT 得电, 缸1 向上运动( 动作⑦左位上升) ; 上升到上限位置, 压下行程开关S1, 电磁铁2DT断电, 缸1 停止在上限位置, 同时电磁铁4DT 得电, 阀5 右位接入, 缸2 向右移动( 动作⑧右移) ; 右移到右限位置, 压下行程开关S4, 阀5 切换至中位, 缸2 停止在右限位置( 复位) 。至此完成了机械手的8 个自动控制动作, 进入到下个动作循环。电磁铁动作顺序表如表1(“+”表示得电,“- ”表示断电) 所示。

表1 电磁铁动作顺序表

该液压系统中, 利用电液比例换向阀4 和5 控制升降缸1 和移动缸2 的运动速度, 用比例溢流阀12 控制夹紧缸的夹紧速度; 减压阀的作用是限定并保持夹紧压力, 单向阀的作用是对夹紧液压缸3 进行保压, 比例溢流阀12 还起到平衡作用。在PLC 对各输入输出量的控制下, 完成顺序动作。

4、PLC 选型与I/O 分配(PLC lectotype and input--output allocation)

目前市场上的PLC 品种规格众多, 控制功能也各有特点。综合分析机械手的动作要求, PLC 在机械手中需要完成的控制功能较多, 控制精度较高, 运算速度较快且具有数据处理能力, 并考虑整个系统的经济和技术指标, 由于PLC 的输出电流较小, 需要用功率模块来控制比例液压阀, 选用西门子公司的S7- 200 系CPU226 型PLC, 其I/O 功能和指令系统都能满足对该机械手的控制要求。控制按钮、各处的行程开关及压力继电器等开关量信号直接与PLC 的输入端子相连, PLC的开关量输出端子直接与各个电磁阀相连, 用PLC 上所带的24V 电源或外接24V 电源驱动, 采用编程软件( STEP 7-Micro/WIN V4.4 版)进行编程和运行监控。图3 为PLC 的I/O 地址分配和外部接线图, 限于篇幅没有具体给出硬件布置原理图和控制系统梯形图及其程序语句。

图 3

系统设有5 种工作方式: 手动、连续、单周期、单步和回原点, 可以满足不同的工作要求。

5、结论(Conclus ions )

采用PLC 控制的搬运工件机械手的液压控制系统, 使系统模块化, 减小了液压系统和设备的体积, 其工作性能稳定且各I/O 指示简单、明了, 大大缩短了维修、改制、安装和调试液压系统和设备的时间。克服了采用继电器控制系统必须是手工接线、安装、改动所需要花费大量时间及人力和物力的缺点, 也克服继电器控制系统的可靠性差、控制不方便、响应速度慢等不足。用PLC 控制的机械手的液压控制系统, 可使其工作平稳、准确, 更有利于改善工人的劳动环境, 降噪增效,节约能源, 而且提高了液压系统的性能, 延长液压设备的使用寿命, 大大提高了生产率和自动化程度, 特别是改变机械手的某些动作时时仅需进行程序的调整。

总之, 基于PLC 控制的液压控制系统, 可大大简化控制设备的结构, 节能降耗, 易于实现机、电、液一体化的控制装置, 使生产平稳可靠、效率和自动化程度提高。

参考文献:

[1] 章宏甲,黄谊,王积伟.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2000.5.

[2] 何存兴,张铁华. 液压与气压传动(第二版) [M].武汉:华中科技大学出版社,2000.8.

[3] 姜继海,宋锦春,高常识. 液压与气压传动[M].北京:高等教育出版社,2002.8.

[4] 陈在平,赵相宾.可编程控制器技术与应用系统设计[M].北京:机械工业出版社,2002.6.

[5] 高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例[M].北京:人民邮电出版社,2004.7.

[6] 廖常初.PLC 编程及应用(第2 版) [M].北京:机械工业出版社,2005.5.

液压系统的PLC控制-实习报告

本科毕业设计(论文)通过答辩 机电综合实验 XXXX大学 液压系统的PLC控制 实验报告书 姓名:XXX 班级:XXX 学号:XXX 指导老师:XXX 实验时间:2011/4/22~2011/4/25

目录 一、实验目的与要求 (3) 二、总体方案 (4) 三、液压控制回路 (5) 四、得失电状态表 (8) 五、电气原理图 (9) 六、I/O端口分配 (11) 七、程序设计与系统流程图 (12) 八、自我总结 (16) 九、程序清单 (18) 附录本组成员名单及任务分配 (23)

一、实验目的与要求 1、实验目的 (1)能熟悉基于plc控制的液压系统开发流程,并设计一个具体的气动、液压系统。 (2)熟悉并掌握各种液压元件的技术参数和使用方法。 (3)熟练掌握plc编程方法。 (4)能熟练使用梯形图编写液压系统的控制软件。 (5)搭建具体硬件(含油、电路)连接,并完成软硬件的联调。 2、实验器材 计算机、液压泵、各种液压阀、气动元件、油管、液压接头、plc实验板、导线。 3、实验要求 根据本人在本次实验中学习到的相关知识作答。 (1)详细说明本次实验设计思路、方案,画出动作循环、系统油路、控制电路原理图,并文字说明。 (2)详细说明plc控制流程,确定输入/输出口,作I/O规划。 (3)画出plc控制梯形图,要求自锁、定时器。 (4)说明本次实验使用的传感器,与控制电路的接口。 (5)自我总结。

二、总体方案 1、根据实验要求,本组最终确定的方案为能够在X-Y方向上铣削出工件的平面,机械本体如图(1)所示。 图(1) 如图(1)是一个XY轴十字滑台,其上面有一个可以固定工件的平台。此XY轴十字滑台是在铣平面的时候用的,采用液压缸控制。其各个阶段的速度包括工进,快进,快退都是由液压回路里的调速阀控制。由于铣床只要求铣完整个平面,而不要求其能够加工出各种图案。故采用这样的方法来调速是可以的。图中的ST1、ST2、ST3、ST4接近开关所在的位置是滑台整个的工作范围。ST0是滑台的原点位置。在整个的加工过程中,工作台首先从ST0开始以快进的速度运动到ST1位置,接触到ST1时,开始工进(铣平面)。当滑台接触到ST2时,此时系统开始延时,X轴停止

-液压节流调速系统的PLC控制

利用PLC技术实现对液压节流调速系统的一种控制。系统设计程序包括手动程序(实现主缸进、主缸退、主缸停、主缸进停、主缸退停、主缸升/停压、侧缸进/停),和连续自动控制程序。指示灯包括电源指示灯、油泵指示灯、主缸左/右换向电磁阀指示灯、侧缸换向电磁阀指示灯、主缸左/右限位指示灯。程序采用梯形图编程,实用且直观。在总的编程方法上使用到了级式编程,分为手动和自动两个级。 关键词 可编程控制器、液压节流调速系统、自动化、联网控制 液压整体系统分析 液压传动是用液压油作为工作介质,通过动力元件液压泵,将机械能转换为油液的压力能,然后再通过管道、控制元件,进入执行元件将油液压力能转换为机械能,驱动负载实现直线或回转运动。若要执行机构能够连续地准确的动作,则必须对液压系统的压力、流量或方向进行精确的控制。所以液压传动与控制是一个问题的两个方面。从机械量的输出来讲就是对力、位移和速度的控制。 液压系统发展快,应用广,其原因在于液压技术有着优异的特点: 1.单位功率的重量轻、结构尺寸小。 2.能在很大范围内实现无级调速。调速方便,调速的范围比较大,达100:1至2000: 1。 3.传递运动均匀平稳,反应速度快。冲击小,能高速启动、制动和换向。 4.能传递较大的力或转矩。传递较大的力或转矩是液压传动的突出优点。 5.易实现功率放大。这在控制系统中是非常重要的一个特点,它可以减少执行部件所

需要的操纵力,以微小的信号输入而得到较大的功率输出。 6.液压传动装置的控制、调节比较简单,操纵比较方便、省力,易于实现自动化。尤 其和电气控制结合起来,能实现复杂的顺序动作和远程控制。 7.液压系统易于实现过载保护。 8.液压元件已标准化、系列化和通用化,便于设计和选用。 机械电子工程实验室的液压传动装置主要由油泵、液压缸、控制阀、油缸、压力表及管道几部分组成,其实现的主要功能是通过电磁控制阀的通断,控制油路上油的流动,从而对液压缸的运动进行控制。其液压回路主要由速度控制回路,压力控制回路,方向控制回路几部分组成,液压系统原理图如图(1-7): 图1-7 1-油箱2-液压泵3-单向阀 4-直动式溢流阀5-压力表6-二位二通电磁换向阀 7-液压缸(侧缸)8-限位开关(左)9-限位开关(右) 10-液压缸(主缸)11-压力表12-单向节流阀 13-减压阀14-压力表15-三位四通电磁换向阀 16-单向阀17-先导式溢流阀18-压力表 19-单向阀20-二位二通电磁换向阀

由PLC控制的电液步进式液压缸

数字式电液步进液压缸是由步进电机和液压力放大器组成的,其输出力可达上万牛顿。因此,常用于重型精密机械的伺服进给系统中,如轧钢机的压下机构和轧辊磨床的进给机构。液压力放大器是一个直接位置反馈式液压伺服机构,由控制滑阀、液压缸和螺杆-螺母反馈机构组成,见图l。当步进电机在输入脉冲的作用下转过一个步距角时,经齿轮带动滑阀的阀芯旋转,由于活塞尚未移动使滑阀的阀芯产生一定的轴向位移,阀口打开,压力油进入液压缸使活塞外伸同时反馈螺母带动滑阀的阀芯退回零位,活塞停止运动。如果连续输入脉冲电液步进液压缸即按一定的速度外伸,改变输入脉冲的频率即可改变活塞的速度。 电液步进液压缸是增量式数字控制电液伺服元件,即步进电机作电信号一机械位移的转换元件。图2是增量数字控制电液伺服元件的控制方框图。微机发出控制脉冲序列经驱动电源放大驱动步进电机运动:步进电机的运动严格与液压力放大器的运动成比,即微机的控制脉冲严格控制电液步进液压缸的运动:电液步进液压缸的位移与控制脉冲的总数成正比;而电液步进液压缸的运动速度与控制脉冲的频率成正比因此,电液步进液压缸的控制就在于步进电机的控制步进电机可以采用微计算机或可编程控制器(PLC)进行控制。PLC具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简便易学、易于掌握、体积小、维修工作少、现场接口安装方便等一系列优点。因而目前绝大部分采用液压传动的系统,如大型组合机床、加工中心、轧钢机的压下机构和轧辊磨床的进给机构等均采用PLC控制技术;而电液步进液压缸的PLC控制只占用PLC的3~5个I/O接口及几十Bit的内存,且可以省去电液步进液压缸的控制微机使控制系统简洁、成本显著下降,可靠性大大提高,更显示出其卓越的性能。 1 电液步进液压缸的PLC控制方法 电液步进液压缸的控制主要有三个因素: (1)活塞行程控制。由电液步进液压缸的工作原理和特性可知电液步进液压缸的活塞位移正比于所输入的控制脉冲个数;因此可以根据电液伺服机构的位移量确定PLC输出的脉冲个数: n=ΔL/δ (1) 式中:△L —电液伺服机构的位移量(mm); δ—电液伺服机构的脉冲当量(mm/脉冲)。 (2)活塞速度控制。电液步进液压缸的活塞速度取决于输入的脉冲频率;因此可以根据电液伺服机构的速度,确定其PLC输出的脉冲频率: f=Vf/60δ (2) 式中:Vf—电液伺服机构的进给速度(mm/min)。 (3)活塞运动方向控制。电液步进液压缸的运动方向由步进电机的转向进行控制。步进电机的转向可以通过改变步进电机各绕组的通电顺序来改变其转向;如三相步进电机通电顺序为A—AB—B—BC—C一CA—A?时步进电机正转;当绕组按A—AC—C—CB—B—BA—A?顺序通电时步进电机反转。因此可以通过PLC输出的方向控制信号改变硬件环行分配器的输出顺序来实现,或经编程改变输出脉冲的顺序来改变步进电机绕组的通电顺序实现。 2 电液步进液压缸的伺服控制、驱动及接口 2.1 电液步进液压缸控制系统的组成 电液步进液压缸的控制系统由可编程控制器、环行脉冲分配器和步进电机功率驱动器组成,其结构见图3。控制系统中PLC用来产生控制脉冲;通过PLC编程输出一定数量的方波脉冲,控制步进电机的转角进而控制电液步进液压缸的运动;同时通过编程控制脉冲频率,既电液步进液压缸活塞的速度;环行脉冲分配器将可编程控制器输出的控制脉冲按步进电机的通电顺序分配到相应的绕组。PLC控制的步进电机可以采用软件环行分配器,也可以采用硬件环行分配器。采用软环占用的PLC资源较多,特别是步进电机绕组相数M >4时,对于大型生产线应该予以充分考虑。采用硬件环行分配器,虽然硬件结构稍微复杂些,但可以节省占用PLC的I/O口点数,目前市场有多种专用芯片可以选用。步进电机功率驱动器将PLC输出的控制脉冲放大到几十~上百伏特、几安~十几安的驱动能力。一般PLC的输出接口具有一定的驱动能力,而通常的晶体管直流输出接口的负载能力仅为十几~几十伏特、几十一几百毫安。但对于功率步进电液压英才网用心专注、服务专业

车床液压系统PLC控制系统设计

车床液压系统PLC控制系统设计 在机械工业中,传统普通车床仍占有相当比例,其中部分车床采用液压系统来控制刀具的自动切换,机床电气控制部分多应用继电器——接触器控制来实现,这类系统元器件多,体积大,连线复杂,可靠性和可维护性低,故障率高,工作效率低,而随着计算机技术、电子技术等的发展,计算机控制技术在液压传动控制中也得到了广泛的应用。以计算机技术为核心的PLC(可编程序控制器)具有抗干扰性强,运行可靠等诸多优点在工业自动化领域已被广泛应用。本文即是利用PLC控制技术,对传统液压回路进行系统控制设计,变传统电气控制为PLC控制。 1 工作原理 1.1车床液压控制回路的液压元件构成 此车床液压控制回路主要由以下原件组成:左夹紧液压缸用于夹紧工件和卸下工件,中横向进给液压缸带动刀具横向进给,右纵向进给液压缸带动刀具纵向进给,6个电磁换向阀控制进给液压缸的前进与后退,2个调速阀控制进给液压缸进给速度,双联泵提供液压油输出,另外采用3个单向阀控制液压油流动方向,减压阀和压力继电器监控夹紧缸的油压。 1.2 车床液压控制回路的工作原理

液压控制回路如图1所示,其作用主要是能够控制车床完成完整的切削加工过程,并且工作一个循环,分为8个步聚:1、装件夹紧;2、横快进;3、横工进;4、纵工进;5、横快退;6、纵快退;7、卸下工件; 8、原位停止;各步骤的切换分别由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、SQ7控制,具体工作循环如图2所示。行程开关用于控制液压回路中6个电磁换向阀电磁铁的通电与否,进而改变液压油流向,影响液压缸实现动作顺序,完成切削过程。断电情况如表1所示。 图 1 车床液压控制系统 电磁铁动作顺序表 (1)装件夹紧。接通液压回路电源,按下启动按钮SB1,电磁铁6YA、7YA通电,5YA失电,两阀右位接人液压回路,双联泵左侧高压小流量泵提供高压液压油,保证夹紧力;此时夹紧液压缸右腔进油,活塞左移,完成工件的夹紧。 (2)横快进。活塞左移到一定位置,工件夹紧后,压下行程开关SQ1,此时7YA断电使双联泵右侧低压大流量泵提供大流量液压油,1YA通电使该阀左位接通,横向进给液压缸下腔进油,带动刀具快进,实现横向快进

液压PLC控制系统设计

机电一体化专业综合实验液压PLC控制系统设计

目录 一、实验总体规划............................................................................... 错误!未定义书签。 1.1实验目的 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2实验器材 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3实验要求 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.4实验内容 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 二、系统设计........................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1 总体方案设计 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.2 零件图 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3 加工示意图、动作循环图 ............................................................................ 错误!未定义书签。 2.3.1加工工艺流程设计 ............................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2工件加工工艺过程设计 ....................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.3动作循环图 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 2.4液压回路设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.1 设计思路 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.2 液压回路得电顺序表 (6) 2.5 PLC控制系统设计 (6) 2.5.1系统功能设计 (6) 2.5.2 I/O口的点数及地址分配、PLC选型 (7) 2.6 电气原理回路设计(见附录) (8) 2.8 PLC程序设计 (10) 2.8.1流程图 (10) 2.8.2 全局变量表 (11) 2.8.3程序设计 (12) 三、PLC程序设计、调试遇到的问题 (19) 四、结论 (19) 五、自我总结 (20)

基于PLC控制的液压控制系统

基于PLC 控制的液压控制系统 [ 摘要] 采用可编程控制器(PLC)代替继电器控制器,对机械手的液压驱动系统进行控制,通过输入输出接口 建立与机械手液压系统开关量和模拟量的联系,实现机械手搬运工件的顺序动作和自动控制,达到准确度高、控 制方便、可靠性好的目标,大大提高了生产率和自动化程度,减少了系统故障,具有很强的实用性。 [ 关键词] PLC;液压控制;机械手 1、前言( Introduction) 目前PLC 在工业生产过程控制自动化和传统产业技术改造等方面得到了广泛应用, 与传统的继电器控制相比, PLC 具有控制系统构成简单、可靠性高、通用性强、抗干扰能力强、易于编程、体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点, 而且一般不需要采取什么特殊措施, 就能直接在工业环境中使用, 更加适合工业现场的要求, 使用PLC 控制液压控制系统能提高系统的整体性能,具有较明显的优越性。本文介绍基于PLC 控制的某液压机械手的典型液压控制回路及其PLC 控制方法。 2、控制要求分析(Analys is of control demands ) 在生产现场工作开始后, 机械手在一个工作循环中需要依次完成以下顺序动作: 下降、夹紧、上升、左移、下降、松开、上升、右移( 共8个顺序动作) , 这是一个典型的顺序控制问题。采用PLC 实现机械手的自动循环控制, 需要在某些动作位置设置位移传感器或行程开关来检测动作是否到位, 并确定从一个动作转入到下一个动作的条件。根据机械手的动作要求, 选用3 个液压缸来完成该8 个顺序动作: 升降缸1 在工件两个位置( 原位与目标位置) 上方的下降和上升运动, 移动缸2 的左移和右移运动, 夹紧缸3 的夹紧和松开动作。缸1 下降或上升到位时应停止运动, 缸2 左移或右移到位时也应停止运动, 故需分别设置一行程开关S1、S2、S3、S4。根据机械手的动作过程和要求, 绘制出系统的控制功能流程图, 如图1 所示。

压力机液压及控制系统设计plc控制完整版

压力机液压及控制系统 设计p l c控制 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

p l c课程设计Cad版本 PLC控制图 纸(整套) 题目压力机液压及控制系统设计Cad版本 PLC控制图 纸(整套) 目录 1.工况分析与计算-------------------------------------------------(P5) 工况分析---------------------------------------------------(P5) 工作循环-----------------------------------------------------(P5) 压力机技术参数---------------------------------------------(P5) 负载分析与计算---------------------------------------------(P6) 2.液压系统的设计-------------------------------------------------(P8) 执行元件类型的选择----------------------------------------(P8) 控制回路选择与设计----------------------------------------(P8) 液压元件的计算和选择--------------------------------------(P11) 3.液压压力机控制系统设计--------------------------------------- (P15) plc概述---------------------------------------------------(P15) plc控制部分设计------------------------------------------(P16) (P16) PLC的功能---------------------------------------------(P17) PLC的选型--------------------------------------------(P18) PLC输入/输出分配表-----------------------------------(P19)

机电设备液压系统的电器与PLC控制

佛山科学技术学院 课程设计说明书 设计名称:机电一体化综合课程设计 题目:机电设备液压系统的电器与PLC控制 学生姓名: 专业:机械设计制造及其自动化 班级: 学号: 指导教师: 日期:年月日

课程设计任务书 机械设计制造及其自动化专业年级班 一、设计题目 机电设备液压系统的电器与PLC控制 二、主要内容 设计一台小型液压机的液压系统,要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环。快速往返速度为v1=3m/min,加压速度为v2=40mm/min,压制力为F=200KN,运动部件总重量G=18KN。快速行程380mm;慢速行程:20mm,起动时间为0.2s。 三、具体要求 1、设计系统液压图,根据题目要求计算系统压力,并选择所有阀的型 号(压力、流量等); 2、绘制电器控制线路图,能满足基本工作要求; 3、编制PLC控制程序,能考虑整个液压系统的安全工作过程、工作速 度、工作平稳性;程序包含手动、自动程序; 四、进度安排 1、阅资料,复习相关课程2天 2、熟悉力士乐电子液压控制系统4天 3、设计某台常用机械设备液压和电器控制系统10天 4、完成元器件安装、接线、调试,模拟出设备的工作过程4天 5、整理和编写说明书,准备答辩3天 五、完成后应上交的材料 1、液压系统设计实物连接图 2、课程设计说明书 六、总评成绩 指导教师签名日期年月日 系主任审核日期年月日

目录 一.课程设计的主要内容和任务 (4) 二.力士乐电子液压控制系统原理 (4) 三.各系统的设计过程,考虑方案的合理性 (5) 3.1分析负载 (5) 3.2确定执行元件主要参数 (7) 3.3设计液压系统方案和拟定液压系统原理图 (8) 四.各系统液压原理图,电器图和梯形图 (12) 4.1液压系统原理图 (12) 4.2电气控制系统原理图 (13) 五.选用的相应元器件清单 (17) 六.结论与心得体会 (22) 七.参考文献 (22) 八.附件 (23)

压力机液压及控制系统设计(plc控制)

plc课程设计 Cad版本PLC控制图纸(整套)请添加 626895124

题目压力机液压及控制系统设计 Cad版本PLC控制图纸(整套)请添加 626895124 目录 1.工况分析与计算-------------------------------------------------(P5) 1.1工况分析---------------------------------------------------(P5) 1.2工作循环-----------------------------------------------------(P5) 1.3压力机技术参数---------------------------------------------(P5) 1.4负载分析与计算---------------------------------------------(P6) 2.液压系统的设计-------------------------------------------------(P8) 2.1执行元件类型的选择----------------------------------------(P8) 2.2控制回路选择与设计----------------------------------------(P8) 2.2.1方向控制回路------------------------------------------(P8) 2.2.2速度控制回路------------------------------------------(P9) 2.2.3压力控制回路------------------------------------------(P9) 2.2.4液压油源回路------------------------------------------(P9)

PLC控制液压传动系统实例及其发展

随着现代社会的高速发展,以往单纯的只靠机械传动的生产技术正在被淘汰,在生产活动中,越来越多的生产技术是多种传动方式相结合的产物,比如半自动液压车床就是由液压传动和电气来控制刀架运动,来完成机械工件的加工。与此同时,众多先进的生产技术被个人、企事业机构及国家科研机构提出并应用于实际生产中,而如何实现它们的半自动或自动控制,将是以后面临的一个首要问题。本论文围绕着PLC控制技术的应用、液压系统的优越性和PLC用于液压控制的可行性分别作了一系列的介绍。通过分析PLC的特点和液压系统的控制方式,来最终实现液压传动系统的PLC控制,并对PLC用于液压系统控制的发展前景做了详细的阐述。

一、可编程控制器(PLC)简介 1、PLC的定义 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,是专门为在工业环境下应用而设计的。它采用可以编程序的存储器,在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器(PLC)及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。 总之,可编程控制器(PLC)是一种以微处理器为核心,带有指令存储器和输入/输出接口,将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。 2、PLC的结构 经过几十年的发展,目前,PLC主要由以下几大部分组成,如图1所示。 图1 PLC基本组成 (1)CPU(中央处理单元) CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的缩写,它是PLC的核心和控制指挥中心,主要由控制电路、运算器和寄存器组成,并集成在一块芯片上。 (2)存储器 存储器主要存放系统程序、用户程序和数据。根据存储器在系统中的作用,可分为系统程序存储器和用户程序存储器。 (3)输入、输出接口电路 输入、输出(I/O)接口电路是PLC与现场I/O设备相连的部件。PLC将输入信号转换为CPU能够接受和处理的信号,通过用户程序的运算,把结果通过输出模块输出给执行机构。

液压系统的PLC控制

机电综合实验 重庆理工大学 液压系统的PLC控制 实验报告书 姓名:王伟 班级:107040208 学号:10704020823 指导老师:张君 实验时间:2011/2/22~2011/2/25

目录 一、实验目的与要求 (3) 二、总体方案 (4) 三、液压控制回路 (5) 四、得失电状态表 (8) 五、电气原理图 (9) 六、I/O端口分配 (11) 七、程序设计与系统流程图 (12) 八、自我总结 (16) 九、程序清单 (18) 附录本组成员名单及任务分配 (23)

一、实验目的与要求 1、实验目的 (1)能熟悉基于plc控制的液压系统开发流程,并设计一个具体的气动、液压系统。 (2)熟悉并掌握各种液压元件的技术参数和使用方法。 (3)熟练掌握plc编程方法。 (4)能熟练使用梯形图编写液压系统的控制软件。 (5)搭建具体硬件(含油、电路)连接,并完成软硬件的联调。 2、实验器材 计算机、液压泵、各种液压阀、气动元件、油管、液压接头、plc实验板、导线。 3、实验要求 根据本人在本次实验中学习到的相关知识作答。 (1)详细说明本次实验设计思路、方案,画出动作循环、系统油路、控制电路原理图,并文字说明。 (2)详细说明plc控制流程,确定输入/输出口,作I/O规划。 (3)画出plc控制梯形图,要求自锁、定时器。 (4)说明本次实验使用的传感器,与控制电路的接口。 (5)自我总结。

二、总体方案 1、根据实验要求,本组最终确定的方案为能够在X-Y方向上铣削出工件的平面,机械本体如图(1)所示。 图(1) 如图(1)是一个XY轴十字滑台,其上面有一个可以固定工件的平台。此XY轴十字滑台是在铣平面的时候用的,采用液压缸控制。其各个阶段的速度包括工进,快进,快退都是由液压回路里的调速阀控制。由于铣床只要求铣完整个平面,而不要求其能够加工出各种图案。故采用这样的方法来调速是可以的。图中的ST1、ST2、ST3、ST4接近开关所在的位置是滑台整个的工作范围。ST0是滑台的原点位置。在整个的加工过程中,工作台首先从ST0开始以快进的速度运动到ST1位置,接触到ST1时,开始工进(铣平面)。当滑台接触到ST2时,此时系统开始延时,X轴停止

液压系统PLC控制

天津工业大学 毕业设计(论文)题目:挤压机液压系统及PLC控制 姓名朱永生 学院机械电子学院 专业机械工程及自动化班级机自S071班 学号107 指导教师肖放王恩鸿 职称教授 2009年6月18日

本文主要介绍了挤压机的现状,挤压机液压系统的工作原理、特点,从设计角度出发分析液压系统各个元件的特点、工作条件,根据计算通过对电控阀、流量控制阀、压力控制阀等元件的选择设计连接液压回路,形成液压的传动系统;根据液压系统的传动特点设计电气接线图,分析在电气控制与液压系统的自动、手动控制方式、开闭环特点,利用原理分析、计算找出可能出现的控制问题,编写PLC梯形图程序,最终由PLC程序控制液压系统形成一个统一的控制系统整体,达到利用自动化手控制液压系统完成特定的工作行程的目的。 关键词:液压系统 PLC控制挤压机

This paper introduces the present situation of extruder, the working principle and the characteristics of hydraulic system, , from the design point of view of analysis the various components of hydraulic system characteristics, working conditions, according to the calculation of electric control valves, flow control valves, pressure control valves, such as the choice of components designed to connect the hydraulic circuit to forming the hydraulic drive system; the transmission hydraulic system in accordance with the characteristics of the design of electrical wiring diagram, analysis in the electrical control and hydraulic system of automatic, manual control mode, the closed-loop https://www.wendangku.net/doc/502380812.html,e of the principle to analysis and computation the control to identify possible problems and the preparation of PLC ladder program, ultimately form the PLC control hydraulic system to control the formation, achieved the popuse of automated hand-controlled hydraulic system to complete the work of a particular trip. Keywords:PLC 、Order control、 Hydraalic system

PLC控制液压传动系统实例及其发展

引言 随着现代社会的高速发展,以往单纯的只靠机械传动的生产技术正在被淘汰,在生产活动中,越来越多的生产技术是多种传动方式相结合的产物,比如半自动液压车床就是由液压传动和电气来控制刀架运动,来完成机械工件的加工。与此同时,众多先进的生产技术被个人、企事业机构及国家科研机构提出并应用于实际生产中,而如何实现它们的半自动或自动控制,将是以后面临的一个首要问题。本论文围绕着PLC控制技术的应用、液压系统的优越性和PLC用于液压控制的可行性分别作了一系列的介绍。通过分析PLC的特点和液压系统的控制方式,来最终实现液压传动系统的PLC控制,并对PLC用于液压系统控制的发展前景做了详细的阐述。

正文 一、可编程控制器(PLC)简介 1、PLC的定义 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,是专门为在工业环境下应用而设计的。它采用可以编程序的存储器,在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器(PLC)及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。 总之,可编程控制器(PLC)是一种以微处理器为核心,带有指令存储器和输入/输出接口,将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。 2、PLC的结构 经过几十年的发展,目前,PLC主要由以下几大部分组成,如图1所示。 图1PLC基本组成 (1)CPU(中央处理单元) CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的缩写,它是PLC的核心和控制指挥中心,主要由控制电路、运算器和寄存器组成,并集成在一块芯片上。 (2)存储器 存储器主要存放系统程序、用户程序和数据。根据存储器在系统中的作用,可分为系统程序存储器和用户程序存储器。 (3)输入、输出接口电路 输入、输出(I/O)接口电路是PLC与现场I/O设备相连的部件。PLC将输入信号转换为CPU能够接受和处理的信号,通过用户程序的运算,把结果通过输出模块输出给执行机构。

液压试验台PLC控制系统设计完整

第一章绪论 1.1 概述 液压传动技术是机电一体化技术的重要组成部分,而且液压传动相对于机械传动来说是一门新技术,随着流体力学、自动控制、计算机等技术的不断发展,液压传动技术已经发展成为包括传动、控制、检测技术、机电一体化的一门完整的自动化技术,并且在工业生产、设备控制等方面都得到了广泛应用。液压实验台是生产和开发液压元件和液压系统的重要实验设备。传统的液压实验台内容固定、控制方式单一。 随着液压技术和现代控制技术的发展,传统液压实验台的缺陷愈来愈明显,已不能很好地适应生产和研究的需要。为了可以更好的适应教学的发展,增强学生解决实际问题的能力,以及满足现代科研的需求,在传统液压试验台的基础上,加入PLC先进控制技术,构建了由PLC作为下位机控制现场设备,由PC作为上位机在线监控的控制系统,可以实现机、电、液、计算机的完美结合,实现实验处理的自动化,实时监控等。采用了由PLC控制技术来控制液压试验台的自动控制响应快、智能化,学生不仅可以根据需求搭建各种液压回路或液压系统,还可以独立的进行液压设计、安装、调试、编写PLC程序、等,有利于提高学生在机电液计算机综合控制等方面的综合能力。

1.2液压传动的发展及其研究对象 液压传动技术的发展,可追溯到17世纪帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律,开始奠定了流体静压传动的理论基础。从18世纪末英国制成了世界上第一台水压机算起,已经有近300年的历史,但真正的发展只是在第二次世界大战后,液压技术由军用工业迅速转向民用工业,而我国的液压工业只经过40余年的发展,就已经形成门类齐全、有一定的技术水平并初具规模的生产科研体系,其生产的液压产品广泛应用于工业、农业和国防等各个部门。 近20年来,我国液压工业通过引进先进技术,科研攻关,产品应用技术飞快发展,设计生产了许多新型的液压元件。此外通过计算机辅助技术(Computer Aided Design,简称CAD)、计算机辅助测试(Computer Aided Translation,简称CAT)、污染控制、故障诊断、机电一体化等方面研究成果的应用,液压技术水平得到很大的提高。当前液压技术正向着高效率、高精度、高性能等方向发展;液压元件向着体积小、重量轻、微型化和集成化、易维护的方向发展。因此急需加速人才培养和技术创新,使我国液压工业尽早达到世界先进水平。 液压传动技术的发展旨在研究液压系统各类元件结构、作用、工作原理、应用方法,以及组成液压系统的特点。人们经过理论与实践的有机结合,能够很快的掌控液压传动设备的安装、调试、维护及操作。

PLC在液压机控制系统中的应用

PLC在液压机控制系统中的应用 摘要:将YA32—315型四柱式液压机由继电器控制改为可编程控制器(PLc)控制,对原有下顶出缸的液压油路控制系统进行改进,通过高精度比例溢流阀和PLC的模拟输入输出模块对顶出缸的油压进行控制,并结合板材变压边力成形工艺,在单动液压机上实现变压边力控制。在板材成形过程中通过可编程控制终端对成形力、压边力及凸 模行程进行实时监视和控制。 关键词:PLC;变压边力 Abstract:YA32—315 as four—column type hydraulic press was changed from relay control to the programmable logic controller (PLC) contro1.Original control system of the hydraulic o订system of liftout cylinder was transformed.The oil pressure was controlled by the high accuracy proportional spillover valve and the analog I/O model of the PLC.With the deep drawing process of sheet metal the variable blank-holder force control was realized on the single-action hydraulic machine.The forming force,the blaek-holder force and the punch stroke were monitored and controlled in real time in the sheet metal forming process by the programmable Term inal(PT). Keywords:PLC;variable blank-holder force (VBHF) 一、引言 四柱通用液压机电气控制采用继电器接触器的硬件控制方式。随着科研生产对其要求日益提高,原有的电气控制系统已明显落后,不能实现快速准确控制设备满足实验、生产工艺要求,且现有系统的控制精度不高、控制模式单一,这种采用继电器的控制电路由于继电器和接触器数量多,造成设备的故障率高、维修困难,而且由于设备陈旧,部分电路老化严重,常出现按钮烧蚀、电磁阀烧毁等 故障。为了使液压机的运行更可靠、控制更方便,充分地发挥设备潜能,有必要对电气控制系统进行PLC改造。 二、液压机改造方案 1.液压机的工作过程 YA32—315型四柱式通用液压机,其全部动作由上下两个液压缸来完成,工作原理见图1。这种液压机具有调整、手动和半自动3种操作方式,依靠活动横梁和顶出缸活塞的配合动作完成各种工艺。

液压系统PLC控制

工业大学 毕业设计(论文) 题目:挤压机液压系统及PLC控制 姓名朱永生 学院机械电子学院 专业机械工程及自动化 班级机自S071班 学号 0750310107 指导教师肖放王恩鸿 职称教授 2009年6月18日

本文主要介绍了挤压机的现状,挤压机液压系统的工作原理、特点,从设计角度出发分析液压系统各个元件的特点、工作条件,根据计算通过对电控阀、流量控制阀、压力控制阀等元件的选择设计连接液压回路,形成液压的传动系统;根据液压系统的传动特点设计电气接线图,分析在电气控制与液压系统的自动、手动控制方式、开闭环特点,利用原理分析、计算找出可能出现的控制问题,编写PLC梯形图程序,最终由PLC程序控制液压系统形成一个统一的控制系统整体,达到利用自动化手控制液压系统完成特定的工作行程的目的。 关键词:液压系统 PLC控制挤压机

This paper introduces the present situation of extruder, the working principle and the characteristics of hydraulic system, , from the design point of view of analysis the various components of hydraulic system characteristics, working conditions, according to the calculation of electric control valves, flow control valves, pressure control valves, such as the choice of components designed to connect the hydraulic circuit to forming the hydraulic drive system; the transmission hydraulic system in accordance with the characteristics of the design of electrical wiring diagram, analysis in the electrical control and hydraulic system of automatic, manual control mode, the closed-loop https://www.wendangku.net/doc/502380812.html,e of the principle to analysis and computation the control to identify possible problems and the preparation of PLC ladder program, ultimately form the PLC control hydraulic system to control the formation, achieved the popuse of automated hand-controlled hydraulic system to complete the work of a particular trip. Keywords:PLC 、Order control、 Hydraalic system

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