【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。而在自動(dòng)控制的液壓機(jī)中，這 7 個(gè)過(guò)程可做到全自動(dòng)依次運(yùn)行，湖北文理學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 10 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 只有人工按停止按紐或急停按紐干預(yù)方能停車。 設(shè)備控制要求 液壓機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)及手動(dòng)歐諾個(gè)控制方式。液壓機(jī)在正常工作時(shí)選擇自動(dòng)控制方式。 : (1)液壓機(jī)在壓制不同形狀的工件時(shí)，能準(zhǔn)確調(diào)整其工作范圍。 (2)液壓機(jī)利 用手動(dòng)控制頂出缸作薄板反拉伸。 (3)液壓機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，便于快速查找故障原因。 : 將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到自動(dòng)工作狀態(tài)，按下自動(dòng)啟動(dòng)按鈕 (1)液壓機(jī)滑塊靠自重快速下行 (2)液壓機(jī)滑塊漫下加壓 (3)接觸工件進(jìn)行壓制 (4)達(dá)到設(shè)定壓力開(kāi)始保壓 (5)保壓延時(shí)到卸壓回程 (6)回程到位后，延時(shí)一定的時(shí)間頂出缸頂出 (7)頂出到位后，延時(shí)一定的時(shí)間頂出缸退回 (8)延時(shí)一定的時(shí)間進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán) : 將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)工作狀態(tài) (1)按“壓制、回程”按鈕，液壓機(jī)滑塊動(dòng)作 ，抬手停止。 (2)按“頂出、退回”按鈕，頂出缸動(dòng)作，抬手停止。 4. 工作過(guò)程的控制 : (1)對(duì)液壓機(jī)滑塊的速度，根據(jù)產(chǎn)品工藝的要求進(jìn)行設(shè)定。其速度由 變量泵的流量來(lái)控制，利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)變量頭改變泵的斜盤角度來(lái)實(shí)現(xiàn)其 控制功能。速度等級(jí)分高、中、低三擋。 (2)對(duì)油溫進(jìn)行控制，使其保持在 15℃、 55℃的最佳工作狀態(tài)。 (3)為了設(shè)備及人身安全設(shè)置急停按鈕及光欄保護(hù)開(kāi)關(guān)。 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電氣原理圖如 圖 所示 ： 湖北文理學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 11 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 電氣原理圖 根據(jù)液壓機(jī)的控制要求，所需的器件有：西門子 S7200 系列 PLC、起動(dòng)按鈕 SB停止按鈕 SB紅綠色信號(hào)燈等，輸入／輸出端口接線如外部接線圖所示。由圖可見(jiàn)：起動(dòng)按鈕 SB1 接于輸入繼電器 端，停止按鈕 SB2 接于輸入繼電器 端，將輸出端的 COM1 及 COM2 用導(dǎo)線相連，輸出端的電源為交流 220V。如果電磁閥的功率較大，一個(gè)輸出繼電器不能帶動(dòng)，可以采用輸出繼電器先帶動(dòng)中間繼電器，再由中間繼電器驅(qū)動(dòng)電磁閥。 湖北文理學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 12 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 4 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 可編程控制器應(yīng)用于液壓機(jī)的可行性分析 可編程控制器的特點(diǎn) 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)是復(fù)雜多樣的，它們對(duì)控制的要求也各不相同?？删?程控制器由于具有以下特點(diǎn)而深受歡迎 : ，抗干擾能力強(qiáng)。這往往是用戶選擇控制裝置的首要條件。 PLC 生產(chǎn)廠家在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施，使它可以直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而穩(wěn)定可靠的工作。目前各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的 PLC，其平均無(wú)故障時(shí)間都大大超過(guò)了 EIC 規(guī)定的 10 萬(wàn)小時(shí)。而且為了適應(yīng)特殊場(chǎng)合的需要，有的 PLC 生產(chǎn)商還采用了冗余設(shè)計(jì)和差異設(shè)計(jì) (如德國(guó) Pi12 公司的 PLC)，進(jìn)一步提高了其可靠性。 ，應(yīng)用靈活。由于 PLC產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn)，品種齊全，多數(shù)采用模塊式的硬件結(jié)構(gòu)，組合和擴(kuò)展方便，用 戶可根據(jù)自己的需要靈活選用，以滿足系統(tǒng)大小不同及功能繁簡(jiǎn)各異的控制系統(tǒng)要求。 ，易于使用。 PLC 的編程可采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語(yǔ)言，直觀易懂，深受現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員的歡迎。近年來(lái)又發(fā)展了面向?qū)ο蟮捻樋亓鞒虉D語(yǔ)言，也稱功能圖，使編程更簡(jiǎn)單方便。 、安裝、調(diào)試方便。 PLC 中含有大量的相當(dāng)于中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等的“軟元件”。又用程序 (軟接線 )代替硬接線，安裝接線工作量少。設(shè)計(jì)人員只要有 PLC 就可進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試。 、維修工作量小。 LPC有完善的自診斷、履歷情報(bào)存儲(chǔ)及監(jiān)視功能。LPC 對(duì)于其內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、異常狀態(tài)和 I/O 點(diǎn)的狀態(tài)均有顯示。工作人員通過(guò)它可以查出故障原因，便于迅速處理。 。除基本的邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等功能外，配合特殊功能模塊還可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、 PDI運(yùn)算、過(guò)程控制、數(shù)字控制等功能，為方便工廠管理又可與上位機(jī)通信，通過(guò)遠(yuǎn)程模塊還可以控制遠(yuǎn)方設(shè)備。 由于具有上述特點(diǎn)，使得 LPC的應(yīng)用范圍極為廣泛，可以說(shuō)只要有工廠、有控制要求，就會(huì)有 PLC 的應(yīng)用。 PLC 的組成及作用 PLC 實(shí)質(zhì)是一 種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，只不過(guò)它比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的接口和更直接的適應(yīng)于控制要求的編程語(yǔ)言，故 PLC 與計(jì)算機(jī)的組成十分湖北文理學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 13 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 相似。從硬件結(jié)構(gòu)看，它也有中央處理器 (CPU)、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出 (I/O)接口、電源等，如圖 電 源中 央 處 理 器輸入接口輸入接口存 儲(chǔ) 器編 程 設(shè) 備外 圍 接 口 圖 PLC 基本組成框圖 (CPU) 與一般計(jì)算機(jī)一樣， CPU 是 PLC 的核心，它按 PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能指揮 PLC有條不紊的進(jìn)行工作，其主要任務(wù)有 :控制從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ) 。用掃描的方式通過(guò) I/O 部件接收現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映像存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；診斷 PLC 內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等； PLC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器逐條讀取用戶指令，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、邏輯或算術(shù)運(yùn)算等；根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映像存儲(chǔ)器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。 LPC 的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器兩部分。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用來(lái)存放由 PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在 ROM 內(nèi)，用戶不能直接更改。它使 PLC 具有基本的智能，能夠完成 PLC 設(shè)計(jì)者規(guī)定的各項(xiàng)工作。系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞，很大程度上決定了 PLC 的性能，其內(nèi)容主要包括三部分。第一部分為系統(tǒng)管理程序，它主管控制PLC 的運(yùn)行，使整個(gè) PLC按部就班地工作。第二部分為用戶指令解釋程序。通過(guò)用戶指令解釋程序，將 PLC 的編程語(yǔ)言變?yōu)闄C(jī)器語(yǔ)言指令 :再由 CPU 執(zhí)行這些指令。第三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用。它包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序，如完成輸入、輸出及特殊運(yùn)算等的子程序。 PLC 的具體工作都是由這部分程序來(lái)完成湖北文理學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 14 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 的，這部分程序的多少?zèng)Q定了 PLC 性能的強(qiáng)弱。 脈沖量，是除了邏輯量、模擬量外，另一個(gè)常見(jiàn)的物理量。如機(jī)床部件的位移，常以脈沖數(shù)量表示。數(shù)字控制技術(shù)實(shí)質(zhì)就是用脈沖實(shí)現(xiàn)控制的技術(shù)。 PLC 有種種接口與人機(jī)界面，可用其去獲得有關(guān)信息。 PLC 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，隨著技術(shù)的發(fā)展，也越來(lái)越大。已出現(xiàn)兆級(jí)的，這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器區(qū)，則可存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。 PLC 訪問(wèn)數(shù)據(jù)區(qū)，有多種方法，可直接訪問(wèn)，也可間接訪問(wèn)。同時(shí)， PLC 又有眾多的定時(shí)期、計(jì)數(shù)器以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘。所以， PLC 有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)功能。 PLC 有自診斷功能。 PLC 有很 多指示燈，可顯示 LPC 自身的狀態(tài)與控制對(duì)象的狀態(tài)。 PLC 總是周期地自檢，如出現(xiàn)故障，其代碼將實(shí)時(shí)存于相應(yīng)的內(nèi)存區(qū)中，不同的代碼代表不同的故障。近期的 PLC，出現(xiàn)故障還可自動(dòng)記錄，可記故障出現(xiàn)的具體時(shí)間。時(shí)間精度可到秒級(jí)，甚至更精?？捎浵陆诘?20 次，甚至更多故障記錄。近期的 LPC，還有更多的自檢手段，不僅可定位故障出現(xiàn)的時(shí)間，還可定位故障出現(xiàn)的位置。 、通信功能 PLC 有多種通信接口，有很強(qiáng)的連網(wǎng)、通信能力。并不斷有新的連網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。PLC 與 PLC可通信?？梢粚?duì)一 PLC通信?？啥嗟綆资?、幾百、幾千 、幾萬(wàn)，甚至不受限制。 PLC 與智能儀表、智能執(zhí)行裝置 (如變頻器 )也可聯(lián)網(wǎng)通信，交換數(shù)據(jù)，相互操作。PLC 可聯(lián)接成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，系統(tǒng)范圍面可大到幾十、幾百千米或更大。 PLC 可與計(jì)算機(jī)通信，可用計(jì)算機(jī)編程，或用計(jì)算機(jī)控制或管理 PLC，使 PLC 用起來(lái)更方便。與計(jì)算機(jī)通信，可一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制管理多臺(tái) PLC，也可一臺(tái) PLC 與兩臺(tái)或更多的計(jì)算機(jī)通信。 液壓機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)構(gòu)成 根據(jù)設(shè)備控制及工作過(guò)程要求，其 PLC 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖 湖北文理學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 15 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ P L C選 擇 速 度 開(kāi) 關(guān) （ 高 中 低 ）自 動(dòng) / 手 動(dòng) 選 擇 開(kāi) 關(guān)加 熱 / 冷 卻 / 停 止 選 擇 開(kāi) 關(guān)自 動(dòng) 啟 動(dòng) 按 鈕光 柵 保 護(hù)停 止 按 鈕手 動(dòng) 壓 制手 動(dòng) 回 程手 動(dòng) 頂 出手 動(dòng) 退 回手 動(dòng) 啟 動(dòng) 主 油 泵手 動(dòng) 停 止 主 油 泵壓 力 設(shè) 定 電 接 點(diǎn)手 動(dòng) 啟 動(dòng) 低 壓 油 泵 電 機(jī)手 動(dòng) 停 止 低 壓 油 泵 電 機(jī)主 缸 控 制 接 近 開(kāi) 關(guān)頂 出 缸 控 制 接 近 開(kāi) 關(guān)下 行 電 液 閥回 程 電 液 閥頂 出 電 液 閥退 回 電 液 閥快 行 電 液 閥功 率 驅(qū) 動(dòng) 器低 壓 油 泵 電 機(jī)油 溫 冷 卻 進(jìn) 水 閥油 溫 加 熱 裝 置主 泵 電 機(jī) 啟 動(dòng) 圖 PLC 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖 I/O 分析及 PLC 選型 四柱 式液壓機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)采用西門子公司的 S7200 系列整體式 PLC。根據(jù)控制系統(tǒng)圖選用 CPU 型號(hào)為 CPU226DC/DC/DC24 輸入 /16 晶體管輸出的 PLC。利用 PLC湖北文理學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 16 頁(yè)