【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。原位停止”的工作循環(huán)。升驗(yàn)算等，以確定系統(tǒng)是否符合實(shí)際要求。重量輕等優(yōu)點(diǎn)，普遍采用PLC控制來(lái)代替繼電器接觸器控制，本系統(tǒng)也采用PLC控制。根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出性質(zhì)、對(duì)相應(yīng)功能、I/O點(diǎn)數(shù)、系統(tǒng)容量的要求，選擇合適型號(hào)的PLC，PLC選定后，分配I/O點(diǎn)并繪制PLC外部接線圖，確定輸入輸出信號(hào)與I/O點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，最后設(shè)計(jì)出程序，并修改，直至符合要求。生產(chǎn)部門都有著極大的應(yīng)用空間，其水平的高低已經(jīng)成為國(guó)家工業(yè)發(fā)展程度的標(biāo)志之一。液體傳動(dòng)的先驅(qū)者是英國(guó)的約瑟夫?水壓機(jī)，這是液壓傳動(dòng)技術(shù)以水為介質(zhì)的第一次工業(yè)應(yīng)用，后來(lái)到1905年時(shí)，約瑟夫?拉曼將工作介質(zhì)從水改為了油，使得液壓機(jī)械又向前邁進(jìn)了一步。規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。式葉片泵為后來(lái)者奠定了基礎(chǔ)。尼斯克提出了能量波動(dòng)傳遞理。經(jīng)有30%的機(jī)床應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)技術(shù)現(xiàn)居世界領(lǐng)先位置的日本，其科研活動(dòng)實(shí)。檢測(cè)在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)，

　　

【正文】 程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。 1）中央處理單元（ CPU） 同一般的微機(jī)一樣， CPU 是 PLC 的核心。 PLC 中所配置的 CPU 隨機(jī)型不同而不同，常用有三類：通用微處理器、單片微處理器、位片式微處理器。 2）存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器主要有兩種：一種是可讀 /寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM，另一種是只讀存儲(chǔ)器ROM、 PROM、 EPROM 和 EEPROM。在 PLC 中，存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。 3）輸入 /輸出單元 輸入 /輸出單元通常也成為 I/O 接口電路或 I/O 模塊，是 PLC 與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的連接部件。 PLC 通過(guò)輸入單元輸入被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為 PLC 對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的一句；同時(shí) PLC 又通過(guò)輸出單元將處理結(jié)果輸出到被控對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。 4）通信接口 PLC 配有各種通信接口，這些通信接口一般都帶有通信處理器。 PLC 通過(guò)這些通信接口 可與監(jiān)視器、打印機(jī)、其他 PLC、計(jì)算機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信。 5）智能接口模塊 智能接口模塊是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的 CPU、系統(tǒng)程序、存儲(chǔ)器以及與PLC 系統(tǒng)總線相連的接口。它作為 PLC 系統(tǒng)的一個(gè)模塊，通過(guò)總線與 PLC 相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并在 PLC 的協(xié)調(diào)管理下獨(dú)立地進(jìn)行工作。 6）編程裝置 編程裝置的作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控 PLC 內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與 PLC 進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。它是開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、維護(hù) PLC 不可缺少的工具。 7）電源 PLC 配有開(kāi)關(guān)電源，以供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比， PLC 電源的 穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。對(duì)電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在額定值177。 15%的范圍內(nèi)波動(dòng)。 8）其他外部設(shè)備 除了以上所述的部件和設(shè)備外， PLC 還有許多外部設(shè)備，如 EPROM 寫入器、外存儲(chǔ)器、人 /機(jī)接口裝置等。 PLC 的工作原理為 PLC 掃面工作方式，執(zhí)行用戶程序時(shí)，掃面是從第一條程序開(kāi)始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)順序的先后，逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。然后再?gòu)念^開(kāi)始掃面執(zhí)行，周而復(fù)始運(yùn)行。 PLC 在每次掃描工作過(guò)程中，除了執(zhí)行用戶程序外，還要完成內(nèi)部處理、通信服務(wù)工作。整個(gè)掃描工 作過(guò)程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新五個(gè)階段。 的特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) PLC 技術(shù)之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，主要是因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 22 歸結(jié)起來(lái)，有如下優(yōu)點(diǎn)： 1） 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 2） 編程簡(jiǎn)單、使用方便 3） 功能完善、通用性強(qiáng) 4） 設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便 5） 體積小、重量輕、能耗低 目前，在國(guó)內(nèi)外 PLC 已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各行各業(yè)，隨 著 PLC 性能價(jià)格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從應(yīng)用類型上看， PLC 的應(yīng)用大致可歸納為以下幾個(gè)方面： 1） 開(kāi)關(guān)量邏輯控制 2） 運(yùn)動(dòng)控制 3） 過(guò)程控制 4） 數(shù)據(jù)處理 5） 通行聯(lián)網(wǎng) 現(xiàn)在，隨著計(jì)算機(jī)、微電子等技術(shù)的發(fā)展，很好的帶動(dòng)了 PLC 的發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)大致可以歸納如下： 1）向高速度、大容量方向發(fā)展 例如，目前，有的 PLC 的掃描速度可達(dá) ，有的 PLC 最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的公司已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤。 2）向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展 如現(xiàn)在已有 I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)的超大型 PLC，也有最小配置的 I/O 點(diǎn)數(shù)為 8~16 點(diǎn)的。 3） PLC 大力開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力 如高速技術(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O 模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。 4）增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力 目前， PLC 生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。 5）編程語(yǔ)言多樣化 除了大多數(shù) PLC 使用的梯形圖語(yǔ)言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語(yǔ)言、面向過(guò)程控制的流程圖語(yǔ)言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語(yǔ)言（ BASIC、 C 語(yǔ)言）等。多種編程語(yǔ)言的并存 、互補(bǔ)與發(fā)展是 PLC 進(jìn)步的一種趨勢(shì)。 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量為目的。因此，在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： 1） 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求 這是設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的首要前提，也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。 2） 保證 PLC 控制系統(tǒng)安全可靠 保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠給長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。 3） 力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì) 、使用及維修方便 工程的實(shí)施，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。 4） 適應(yīng)發(fā)展的需要 由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也會(huì)不斷提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇 PLC、 I/O 模塊、 I/O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有余量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 23 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 這次設(shè)計(jì)采用的是 OMRON 系列中的 CPM2AH。 它的分配如下表所示： 表 數(shù)據(jù)區(qū)繼電器地址分配表 名稱 點(diǎn) 數(shù) 通道號(hào) 繼電器地址 功 能 輸入繼電器 160 位 000009 0000000915 能分配給外部輸入輸出端子的繼電器（沒(méi)有使用的輸入輸出繼電器可用作內(nèi)部輔助繼電器） 輸出繼電器 160 位 010019 0100001915 內(nèi)部輔助繼電器 928 位 020049 200231 020xx04915 20xx022715 程序中能自由使用的繼電器 專用繼電器 448 位 228255 2280025515 具有特定功能的繼電器 1）分配 I/O 點(diǎn) 根據(jù)控制要求和輸入 /輸出設(shè)備，畫出 PLC 的 I/O 端子與輸入 /輸出 設(shè)備的連接圖，如圖 31。 圖 2）根據(jù) PLC 的外部接線圖以及控制要求，設(shè)計(jì)出 PLC 控制程序圖，如圖華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 24 圖 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 25 4 總結(jié) 從 我的畢業(yè)論文工作，時(shí)至今日，論文基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸 的清晰，整個(gè)寫作過(guò)程難以用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張 又充實(shí)的畢業(yè)設(shè) 計(jì)終于落下了帷幕?；?想這段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬(wàn)千，在這次 設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶和收獲。 在與導(dǎo)師 、同學(xué) 交流討論中我的題目定了下來(lái)，是： 鑄型輸送機(jī)液壓控制系統(tǒng) 。當(dāng)選題報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告定下來(lái)的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)便立刻著手資料的收集工作中，當(dāng)時(shí)面對(duì)浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。我將這一困難告訴了導(dǎo)師，在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，終于使我對(duì)自己現(xiàn)在的工作方向和方法有了掌握。 在搜集資料的過(guò)程中，我認(rèn)真準(zhǔn)備了一個(gè)筆記本。我在學(xué)校圖書館，大工圖書館搜集資料，還在網(wǎng)上查找各類相關(guān)資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使 我的資料完整、精確、數(shù)量多，這有利于論文的撰寫。然后我將收集到的資料仔細(xì)整理分類，及時(shí)拿給導(dǎo)師進(jìn)行溝通。 資料已經(jīng)查找 當(dāng)資料查找到一定程度 ，我開(kāi)始 著手液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 。在 設(shè)計(jì) 過(guò) 程中遇到困難我就及時(shí)和導(dǎo)師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流。在大家的幫助下，困難一個(gè)一個(gè)解決掉， 液壓系統(tǒng)終于能夠在仿真軟件上正確運(yùn)行了 。 這時(shí)液壓的電氣控制原理圖就能夠確定了。 接下來(lái)就是 開(kāi)始進(jìn)行 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中各參數(shù)的確定 和 液壓缸的 設(shè)計(jì)工作。 對(duì)于參數(shù)的選定，要求能夠設(shè)計(jì)出來(lái)，并且能夠盡量的使用標(biāo)準(zhǔn)元件，從而能夠節(jié)省時(shí)間和材料。選擇好了之后就 是液壓系統(tǒng)原理圖中的各元件就能夠確定下來(lái)。最后面是液壓裝配圖的設(shè)計(jì)， 為了畫出 能夠在現(xiàn)實(shí)中制造出來(lái)的液壓系統(tǒng) ，我仔細(xì) 研究了液壓裝配圖的各個(gè)組成部分 。 雖然在設(shè)計(jì)之初，很多的設(shè)計(jì)步驟都沒(méi)有能夠滿足現(xiàn)實(shí)中的要求，但是在老師的指導(dǎo)下，積極改正自己在 auto CAD 軟件上改進(jìn)各種設(shè)計(jì)，終于設(shè)計(jì)出自己滿意的液壓裝配圖。 我不會(huì)忘記這難忘的幾個(gè)月的時(shí)間。畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對(duì)無(wú)數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時(shí)的激動(dòng)和興奮；親手設(shè)計(jì)電路圖的時(shí)間里，記憶最深的是每一步小小思路 實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情；為了論文我曾趕稿到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅毫無(wú)疲憊。這段旅程看似荊棘密布，實(shí)則蘊(yùn)藏著無(wú)盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多 液壓傳動(dòng)和液壓控制方面 的知識(shí)，讓我對(duì)我所學(xué)過(guò)的知識(shí)有所鞏固和提高，并且讓我對(duì)當(dāng)今 PLC 最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過(guò)程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭(zhēng)取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。 腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。我想這是一次意志的磨練 ，是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，也會(huì)對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 在此更要感謝我的導(dǎo)師和專業(yè)老師，是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無(wú)不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。 在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 26 5 參考文獻(xiàn) [1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [卷 4]，北京，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) ， 20xx [2]唐中燕，機(jī)電傳動(dòng)控制 [M]，北京，中國(guó)電力出版社， 20xx [3]張利平主編，現(xiàn)代液壓技術(shù)應(yīng)用 220 例，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [4] 張利平主編，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì)，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [5]楊培元主編，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [6]張利平主編，液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [7]何存新，張鐵華主編， 液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)，武漢，華中科技大學(xué)出版社， 20xx [8]袁子榮主編，液氣壓傳動(dòng)與控制，重慶，重慶大學(xué)出版社， 20xx [9] 王守城，液壓元件及選用 [M]，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 27 感謝 值此論文完成之際，向我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題導(dǎo)師賈桂紅老師致謝，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，賈老師給予熱切的監(jiān)督和耐心的指導(dǎo)， 并以嚴(yán)謹(jǐn)端正 的科學(xué)態(tài)度 、認(rèn)真負(fù)責(zé) 的治學(xué)精神 、一絲不茍 的工作作風(fēng)，激勵(lì)我 不斷前進(jìn)進(jìn)取，完成目標(biāo)。在畢業(yè) 設(shè)計(jì)中，遇到難題，賈老師能細(xì)心聽(tīng)取難處，以平易近人的態(tài)度耐心講解、指導(dǎo)，沒(méi)有拘束感，給予我很大的幫助。在此，再次向賈老師致謝！ 最后，感謝我周圍的同學(xué)，和曾經(jīng)我請(qǐng)教過(guò)幫助過(guò)我的老師和朋友，他們都給予我很大的幫助，幫助我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 28