【33页】基于PLC的四柱万能液压机液压系统设计论文源文档

因此，可编程控制器控制方式是介于继电器方式和并逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术，计算机技术，通讯技术溶为体的新型工业自动控制装置。

目前已被广泛的应用于各种生产机械以及自动化生产过程中。

随着技术的不断发展，可编程序控制器的功能更加丰富。

早期的可编程序控制器在功能上只能进行简单的逻辑控制。

后来些厂家开始采用微电子处理器作为可编程序控制器的中央处理单元，从而扩大了控制器的功能，使其不仅可以进行逻辑控制些厂家开始采用微电子处理器作为可编程序控制器的中央处理单元，从而扩大了控制器的功能，使其不仅可以进行逻辑控制，而且还可以对模拟量进行控制。

早期的可编程序控制器在功能上只能进行简单的逻辑控制。

随着技术的不断发展，可编程序控制器的功能更加丰富。

部分内容简介织生产。

可编程控制器是在继电器控制和计算机控制发展的基础上开发出来的，并逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术，计算机技术，通讯技术溶为体的新型工业自动控制装置。

目前已被广泛的应用于各种生产机械以及自动化生产过程中。

随着技术的不断发展，可编程序控制器的功能更加丰富。

早期的可编程序控制器在功能上只能进行简单的逻辑控制。

后来些厂家开始采用微电子处理器作为可编程序控制器的中央处理单元，从而扩大了控制器的功能，使其不仅可以进行逻辑控制，而且还可以对模拟量进行控制。

因此，可编程控制器控制方式是介于继电器方式和工业控制机控制方式之间的种控制方式。

可编程控制器有较高的稳定性和灵活性，但在功能方面与工业控制机相比有定差异。

现在，国内有些厂家采用可编程控制器控制方式，如天津锻压机械厂有近的产品装有。

通过采用控制，使系统的控制性能和可靠性大大提高。

国外厂家如丹麦的公司采用了的可编程控制器，实现对压力和位移的控制。

工业控制机控制方式是在计算机控制技术成熟发展的基础上采用的种高技术含量的控制方式。

这种控制方式以工业控制机或单片单板机作为主控单元，通过外围接口器件如，板等或直接应用数字阀实现对液压系统的控制，同时利用各种传感器组成闭环回路式的控制系统，达到精确控制的目的。

液压机发展趋势高速化，高效化，低能耗。

提高液压机的工作效率，降低生产成本。

二〇年五月十七日星期二机电液体化。

充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。

自动化智能化。

微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。

自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能。

液压元件集成化，标准化。

集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄漏和污染。

标准化的元件为机器的维修带来方便。

第章液压系统设计明确液压系统设计要求要求设计的液压系统需完成的工作循环是上缸快速下行慢速加压保压延时快速回程并停止下缸活塞项出退回，或浮动压边停止项出。

已知液压系统最高工作压力为泵出口，最大工作流量公称力，主缸最大行程顶出缸最大顶出力，顶出最大行程。

调查研究机计算结果表明主缸最大下行的速度约为，慢压的最大速度为，主缸最大回程的速度约为运动部件的重力约为，静摩擦力为，动摩擦力为加速或减速时间。

顶出缸向上顶出的速度约为，向下退回的速度约为运动部件的重力约为，静摩擦力为，动摩擦力为，加速或减速时间。

表各工况的运动参数和动力参数表工况速度运动部件重力静摩擦力动摩擦力加速或减速时间主缸快降慢压回程顶出缸顶出退回分析液压系统工况负载分析主缸在各工作阶段的负载二〇年五月十七日星期二启动阶段加速阶段慢压阶段快速回程阶段顶出缸在各工作阶段的负载启动阶段加速阶段向上顶出阶段向下退回阶段速度图和负载图的绘制负载图按上面的数值绘制，主缸顶出缸负载图分别如图图和所示速度图按主缸快降行程为慢压行程为和表数据等绘制速度图，滑块顶出缸速度图分别如图图所示。

二〇年五月十七日星期二主缸负载图主缸速度图图主缸负载图和速度图二〇年五月十七日星期二顶出缸负载图顶出缸速度图图顶出缸负载图和速度图拟定液压系统原理图该液压系统要求流量大功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率合理利用，工作稳定性和可靠性要高。

二〇年五月十七日星期二供油方式选择由工况系统分析可知，加速阶段与慢压阶段的流量相差很大，如选择定量单泵供油，在慢压阶段时会由于能量损失太大而使油液发热，从节省能量减少发热合理利用功率角度考虑，本设计采用个恒功率变量轴向柱塞泵供油，泵在工作过程中基本维持恒功率输出，故系统效率高，发热小。

另外，单独采用齿轮泵来供给系统低压控制油。

速度控制回路的选择在液压机工作过程中，负载是逐渐增大的，且功率较大，运动速度较高，为提高效率此系统要求温升量小，故在此次选用容积调速回路，这种调速回路具有速度负载变化量小，刚性较好，效率较高，发热和泄漏小的特点。

速度换接方式的选择根据设计要求，换接要平稳可靠，可选择行程阀控制的速度换接回路。

该系统主油路压力高流量大，不宜采用电磁换向阀。

由于有单独的控制油泵供油，为达设计要求本系统在主油路上采用型三位四通电液换向阀，控制油路上采用二位二通电磁换向阀。

它的特点是结构简单，调节行程比较方便，阀的安装也比较容易。

压力控制回路的选择为方便工作过程中的压力变换与调节，保证安全，主由路采用先导式溢流阀进行二级调压和安全溢流。

控制油路采用直动式溢流阀进行调压。

对液压机来说路上，液压缸有杆腔中的油液通过背压阀换向阀阀流回油箱。

当快速下行结束时，在背压阀的调压作用下，实现慢速加压过程。

主缸快速退回快退时，油液进油路上经过阀的流量为，在阀处的压力损失为，因此进油路上的压降为此值较小，所以液压泵驱动电机的功率是足够的。

回油路上，油液通过充液阀流回油箱，因此回油路上的压降为二〇年五月十七日星期二此值较小，故不必充算。

所以，快退时液压泵的最大工作压力为验算顶出缸液压回路压力损失顶出缸向上顶出顶出缸顶出时，缸的工作压力为，进油路上通过阀和阀的流量均为。

因此，进油路上的压降为回油路上，油液通过阀流回油箱，其流量。

因此，这时液压缸回油腔的压力为此值很小，故不必重算。

所以，顶出缸顶出时液压泵的最大工作压力为安全阀的调整值须大于。

系统温升的验算由于本液压系统回路比较简单，并选用的是恒功率变量轴向柱塞泵供油，功率使用合理同时，油箱容积取了较大值，系统发热温升并不大，故不必进行系统温升的验算。

第四章控制系统设计设备控制要求液压机的自动控制系统要求能实现自动及手动两种控制方式。

液压机在正常工作时选择自动控制方式。

液压机自动工作状态将转换开关打到自动工作状态，按下自动启动按钮液压机滑块靠自重快速下行。

液压机滑块慢下加压。

接触工件进行压制。

达到设定压力开始保压。

保压延时到卸压回程。

回程到位后，延时定的时间顶出缸顶出。

顶出到位后，延时定的时间顶出缸退回。

延时定的时间进行下个工作循环。

液压机手动工作状态将转换开关打到手动工作状态二〇年五月十七日星期二按压制回程按钮，液压机滑块动作，抬手停止。

按顶出退回按钮，顶出缸动作，抬手停止。

硬件设计四柱万能液压机控制系统的输入输出情况控制按钮输入个，开关输入个，热继电器输入个，输入点数共个指示灯输出个，电机控制输出个，输出继电器个，输出点数共个是控制系统的核心，正确选择对保证整个控制系统的技术经济性能指标起着关键的作用。

三菱公司的系列的系统配置灵活，用户可以选择多种基本单元扩展单元和扩展模块，组成不同的点和不同功能的控制系统，各种配置都可以得到很高的性价比。

系列体积极小，其尺寸大多为，却具有很强的功能，很适合在机电体化产品中使用，它的程序存储量大，可以在线监测，在线修改程序，可以用调制解调器和电话线实现远程监控和编程，元件注释可以存储在程序存储器中，便于程序的理解和修改。

考虑到经济等因素，选用型来实现对液压机的控制，该有点输入，点输出，属于继电器输出型，输入输出点数满足要求并有定的冗余。

控制系统控制液压系统液压油的流向，按要求实现液压机的各种动作。

接收热继电器接近开关控制按钮等信号，通过继电器实现对电机的启停，对电磁铁的通断电控制等。

控制系统的分配表如表所示。

表控制系统分配表输入输出外设名称端子外设名称端子电机起动按钮电液阀电机停止按钮电液阀急停按钮电液阀主缸压制按钮电液阀主缸回程按钮电磁阀顶出缸顶出按钮柱塞泵电动机启动接触器顶出缸退回按钮柱塞泵电动机工作接触器热继电器触点齿轮泵电动机接触器顶出到位开关起动指示灯手动方式选择开关电机工作指示灯自动方式选择开关保压指示灯二〇年五月十七日星期二回程到位行程开关主缸初位指示灯减速加压到位开关顶出缸初位指示灯压制到位行程开关急停指示灯的外部接线图如图所示。

电机起动按钮电机停止按钮急停按钮主缸压制按钮主缸回程按钮顶出缸顶出按钮顶出缸退回按钮热继电器触点手动自动方式选择开关回程到位行程开关减速加压到位开关压制到位行程开关顶出到位开关电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁柱塞泵电动机形工作齿轮泵电动机起动指示灯电机工作指示灯保压指示灯主缸初位指示灯顶出缸初位指示灯急停指示灯柱塞泵电动机形启动图外部接线图软件设计由控制要求可知，所编程序应包括三部分主程序手动操作模式子程序自动操作模式子程序。

主程序设计主程序控制流程图如图所示。

二〇年五月十七日星期二开始初始化电机是否启动等待