【正文】 ） 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)：（根據(jù)學(xué)生答辯回答問(wèn)題時(shí)知識(shí)面掌握、邏輯思維努能力、口頭表達(dá)能力、回答問(wèn)題的正確性等綜合填寫(xiě)） 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人（簽名） 年 月 日。丁加軍，：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[7] 章宏甲，黃誼，：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[5] [M].：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[3] 參 考 文 獻(xiàn)[1] 謹(jǐn)向各位同仁表示誠(chéng)摯的敬意和謝忱。在此謹(jǐn) 向朱老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。這也是我們大學(xué)期間一次難得的機(jī)會(huì)，總之是受益匪淺。本次設(shè)計(jì)涉及了液壓傳動(dòng)大部分知識(shí)，還有就是CAD作圖和word文檔的處理。液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)工業(yè)部門及農(nóng)林牧漁等許多部門得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，而且愈先進(jìn)的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部分就愈多。通過(guò)控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動(dòng)液壓缸做出不同行程、不同方向的動(dòng)作。完成了接線圖、梯形圖、編碼表。還可編制程序?qū)ο到y(tǒng)可能出現(xiàn)的故障或誤操作進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即修改和調(diào)整程序，從而達(dá)到預(yù)想的結(jié)論。圖63 梯形圖 指令表的轉(zhuǎn)化根據(jù)液壓系統(tǒng)PLC控制的梯形圖63，用C60P型PLC的基本指令轉(zhuǎn)化成指令語(yǔ)句如表64所示。結(jié)合接線端子圖和工作流程的順序，對(duì)于該自動(dòng)線的順序控制的應(yīng)用系統(tǒng)，利用順序控制的的特點(diǎn)，各個(gè)工步按順序執(zhí)行，上一工步執(zhí)行結(jié)束，轉(zhuǎn)換信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，立即開(kāi)通下一個(gè)工步，同時(shí)關(guān)斷上一個(gè)工步。梯形圖編程規(guī)則對(duì)繼電器觸電的使用、線圈的連接位置、線圈的使用次數(shù)、觸電的安置位置都進(jìn)行了詳實(shí)的描述，必須遵守這些規(guī)則，否則所編程序在可變程序控制器中不能執(zhí)行。PLC中的數(shù)據(jù)操作是以通道為單位，所以用一位或兩位來(lái)代表通道號(hào)。（2）程序設(shè)計(jì)梯形圖編程的格式限定了梯形圖的基本構(gòu)成，它由多個(gè)梯級(jí)組成的，每個(gè)梯級(jí)由一個(gè)或多個(gè)支路組成，并且對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出單元。編碼表的設(shè)計(jì)原則是：根據(jù)梯形圖，按從上到下、從左到右的順序進(jìn)行，表中指令即前述指令福德簡(jiǎn)寫(xiě)。⑤在一程序中，一個(gè)線圈只能用一次，不得重復(fù)使用。因?yàn)镻LC中繼電器的狀態(tài)是用存儲(chǔ)器的位來(lái)保存，所以允許讀取任意次。③線圈右邊可以不畫(huà)出母線，這是因?yàn)樘菪螆D中是軟件邏輯行，只要滿足邏輯關(guān)系，輸出就能接通，并沒(méi)有實(shí)際的電流通路。②以線圈結(jié)束即線圈右面不能再接接點(diǎn)。圖62 接線圖 梯形圖的繪制（1）梯形圖的每一邏輯行必須從左邊母線以接點(diǎn)輸入開(kāi)始，以線圈結(jié)束，線圈右邊母線可以不畫(huà)出。 表62 電磁鐵動(dòng)作表電磁鐵1YA2YA3YA操作序號(hào)快進(jìn)++1工進(jìn)+2快退+3卸荷4PLC器件分配情況見(jiàn)表63。表61 輸入輸出設(shè)備分配輸入設(shè)備輸出設(shè)備序號(hào)代號(hào)設(shè)備名稱序號(hào)代號(hào)設(shè)備名稱1SB1啟動(dòng)按鈕1KM電動(dòng)機(jī)2SB2停止按鈕21YA電磁閥3SQ2行程開(kāi)關(guān)32YA電磁閥4時(shí)間繼電器44YA電磁閥4SQ1原位開(kāi)關(guān)53YA電磁閥整個(gè)系統(tǒng)有4個(gè)輸入信號(hào)，4個(gè)輸出信號(hào)，所以選擇C60CDRA型PLC就可以要求。 輸入輸出電路I/O口的分配 整個(gè)系統(tǒng)用液壓油缸推動(dòng)，一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)作為啟動(dòng)信號(hào)，另一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)作為停止信號(hào)，1個(gè)計(jì)時(shí)器和1個(gè)壓力開(kāi)關(guān)及1個(gè)原位開(kāi)關(guān)控制各工步的結(jié)束和下一步的開(kāi)始，執(zhí)行元件為一個(gè)三位四通電磁換向閥，一個(gè)兩位兩通電磁換向閥，一個(gè)單向閥。 (4)快退：碰到行程開(kāi)關(guān)SQ2后， 3YA失電 ，2YA得電 ，工進(jìn)結(jié)束，開(kāi)始快退。圖61 工作流程圖工作過(guò)稱如下： (1)初始狀態(tài)：SB1開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、SB2開(kāi)關(guān)閉合 (2)快進(jìn)：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1按下后，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，油泵開(kāi)始供油，電磁閥1YA﹑2YA和4YA得電實(shí)現(xiàn)差動(dòng)快進(jìn)，并且計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。工步的轉(zhuǎn)換由行程開(kāi)關(guān)和工步結(jié)束條件決定，2個(gè)電磁換向閥完成整個(gè)動(dòng)作。 工藝流程的編寫(xiě)從液壓缸的工作過(guò)程分析中可以看出，整個(gè)過(guò)程可以分5個(gè)工步。c、熔斷器的選擇 由于要進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，選用RL115型，配用10A熔體。熱元件額定電流為25v，額定電流調(diào)節(jié)范圍為16——25A。 本次PLC的執(zhí)行元件有接觸器、電動(dòng)機(jī)、電磁閥，確定執(zhí)行元件后，在確定電壓為24v的交流電。缺點(diǎn)是動(dòng)作頻率低，可靠性差，容易使控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。 輸入輸出設(shè)備及輸入輸出點(diǎn)分配 在PLC控制系統(tǒng)中，通常用作輸入器件的強(qiáng)電元件是控制按鈕、行程開(kāi)關(guān)、繼電器等器件的觸點(diǎn)。 c、功能相當(dāng)、結(jié)構(gòu)合理對(duì)于僅用于順序控制的系統(tǒng)，如報(bào)警連鎖、順序動(dòng)作及時(shí)許控制等，可選擇C系列P型機(jī)。由于此次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化產(chǎn)品，選用小型PLC。 b、PLC機(jī)型的選擇規(guī)模要適當(dāng) 輸入、輸出的點(diǎn)數(shù)可決定PLC規(guī)模的大小。單體控制的小系統(tǒng)，一般使用一臺(tái)PLC就能完成控制功能，控制對(duì)象常常是一臺(tái)設(shè)備或幾臺(tái)設(shè)備中的一種功能。PLC機(jī)型的選擇目前PLC機(jī)型可選擇的有很多，在使用PLC時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。因此，宜選用PLC，特別是小型PLC。d. 對(duì)控制系統(tǒng)安全性和可靠性要求高。b. 系統(tǒng)工藝流程復(fù)雜，用繼電器控制系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)。然后根據(jù)PLC的技術(shù)特點(diǎn)，與其他工業(yè)控制設(shè)備，主要是繼電器控制系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行比較加以選擇。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括確定和明確系統(tǒng)的控制任務(wù)、PLC機(jī)型的選擇和輸入輸出設(shè)備的選擇等。 PLC組合機(jī)床的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)在對(duì)PLC的基本工作原理和它的編程技術(shù)有了一定的了解之后，就可以用PLC構(gòu)成一個(gè)實(shí)際的控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是PLC的應(yīng)用設(shè)計(jì)。PLC將成為工業(yè)控制的主要手段和主要的基礎(chǔ)控制設(shè)備。PLC是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)控制機(jī)器，但已步入成熟階段。PLC的輸入輸出容量已超過(guò)32k,掃描速度小于1ms/千步，新增容錯(cuò)功能可適應(yīng)高可靠控制場(chǎng)合。當(dāng)前開(kāi)發(fā)出許多簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)、超小型PLC，以適應(yīng)單機(jī)控制和機(jī)電一體化，真正成為繼電器的替代。 由于上述特點(diǎn)，PLC作為通用自動(dòng)控制設(shè)備，可用于單一機(jī)電設(shè)備的控制，也用于工藝過(guò)程控制，而且控制精度相當(dāng)高，操作簡(jiǎn)單，又具有很大的靈活性和可擴(kuò)展性，使得PLC廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、化工、交通、電子、電力、紡織，印刷及食品等幾乎所有工業(yè)行業(yè)。同時(shí)，用軟件編程代替了繼電控制的硬連線，大大地減輕了繁重的安裝和接線工作，這不僅提高了可靠性，還極大地縮短了施工周期，PLC還具有故障檢測(cè)及顯示功能，使故障處理時(shí)間可縮短為10分鐘，對(duì)維護(hù)人員技術(shù)水平要求也不太高。同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)中的控制電路時(shí)由軟件編程完成的，只要對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行修改就可以滿足不同的控制要求，因此PLC具有在線修改能力，功能易于擴(kuò)展，給生產(chǎn)帶來(lái)了“柔性”，具有廣泛的工業(yè)通用性。 （2）編程簡(jiǎn)單、使用方便 PLC編程采用類似繼電器控制系統(tǒng)電氣原理梯形圖，用串聯(lián)、并聯(lián)、定時(shí)、計(jì)數(shù)等人們所熟悉的概念，是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言大眾化，只要是比較熟練的電工和熟悉工藝知識(shí)的人員在幾天內(nèi)就能學(xué)會(huì)，這是PLC得到推廣的重要原因之一。6 可編程序控制器控制系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng) 可編程序控制器的特點(diǎn)和應(yīng)用可編程序控制器專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，以用戶需要為主，又采用了先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)： （1）可靠性高 PLC由于選用了大規(guī)模集成電路和微處理器，使系統(tǒng)器件數(shù)大大減少，并且在硬件和軟件制造過(guò)程中采取了一系列隔離和抗干擾措施，使它能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，所以具有很高的可靠性。 液壓站裝配圖的繪制通過(guò)以上設(shè)計(jì)，完成了液壓站總裝配圖的繪制。裝配后的產(chǎn)品要進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和功能試驗(yàn)，耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。5．集成塊的固定集成塊的固定，可以單獨(dú)固定在支架上，也可以固定在油箱上，本系統(tǒng)就采用前者。一般加工精度要求為：⑴. 。在標(biāo)注尺寸時(shí)一般以主視圖的左下角為尺寸基準(zhǔn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）標(biāo)注閥安裝螺孔的坐標(biāo)尺寸，再以螺孔為基準(zhǔn)標(biāo)注該閥其它孔口的位置尺寸。布置閥的位置時(shí)，除需保證閥的互通油口位于同一層，互不通的油道之間有足夠的壁厚外還必須考慮閥的上、下、左、右安裝空間，保證閥與閥之間，閥與安裝底板之間不得有相碰的情況。2．液壓閥位置的確定在認(rèn)真分析液壓系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)油口就近連通原則，應(yīng)將有互通關(guān)系的閥安裝在相鄰的表面。 集成塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．集成塊的總體設(shè)計(jì)根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖，將液壓控制閥分為兩個(gè)部分，分別安裝在兩個(gè)集成塊上，集成塊安放在閥臺(tái)上。5. 集成塊設(shè)計(jì)時(shí)要設(shè)計(jì)足夠數(shù)量的測(cè)壓點(diǎn)，以供集成塊調(diào)試用。4. 閥塊設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮有水平或垂直安裝要求的閥，必須符合要求。2. 在閥塊設(shè)計(jì)時(shí)，塊內(nèi)的油路應(yīng)盡量的簡(jiǎn)捷，盡量減少深孔、斜孔，閥塊中的孔徑要與通過(guò)的流量相匹配，特別要注意相貫通的孔必須有足夠的通流面積。集成塊在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理布置油道，盡可能節(jié)省工藝孔，以減少加工與成本。綜上所述，設(shè)計(jì)集成塊時(shí)，對(duì)以上各點(diǎn)應(yīng)多方面考慮。而油道孔徑過(guò)大，壓力損失減小，但增大了集成塊尺寸。油液流經(jīng)塊體內(nèi)通道的壓力損失與塊體的油通孔的孔徑尺寸形狀及表面光滑程度有關(guān)。隨著液壓系統(tǒng)向高壓化、高精度方向發(fā)展，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式也向著集成化方向發(fā)展，在這種趨勢(shì)下尤其顯出液壓集成化的優(yōu)越性?？ㄌ资焦芙宇^的特點(diǎn)：利用卡套變形卡住管子進(jìn)行密封，裝拆方便，耐壓高，但對(duì)管子尺寸精度要求較高，工作壓力小于40Mpa，具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能良好，工作壓力高、重量輕、體積小和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在本次設(shè)計(jì)中我們選用的管接頭為M27X2 e= s=34。管接頭按通路數(shù)分為直通、直角通、三通、四通等。要求連接可靠，拆裝方便，密封性好。查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表47，可得管子外徑D=27mm壁厚S=2mm。管式集成主要有三個(gè)三接頭管和一個(gè)四接頭管，和外徑為27的管路，這些管接頭連接管路并且平鋪于油箱之上。塊式的特點(diǎn)是，直接做在液壓輔助元件或液壓閥上，省去了大量的管件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝方便，位置靈活，適合用于系統(tǒng)比較復(fù)雜的液控系統(tǒng)中。其主要有點(diǎn)是連接方便簡(jiǎn)單，不需要設(shè)計(jì)制造油路塊或油路板。液壓泵的吸油管路d=15～25mm～d32mm壓油管路d=15～50mmd50mm流經(jīng)控制閥等短管路溢流閥15安全閥30表53 液壓油流經(jīng)不同元件時(shí)的推薦流速 液壓控制裝置的集成方式液壓控制裝置集成方式分，為管式集成和塊式集成。取d=15mm。本例中，由表53推薦取油液在壓油管的流速v=3m/s, （）式中 q—通過(guò)油管的流量； v—推薦管道中油液的流速，可按表53數(shù)值選取。在本次設(shè)計(jì)中，液位計(jì)選取YWZ80型。液位計(jì)與油箱的連接處油密封措施。液位計(jì)的下刻線至少應(yīng)比吸油過(guò)濾器或吸油管口上緣高出75mm，以防吸入空氣。 液位計(jì)的選擇油箱的側(cè)壁為了便于觀察，應(yīng)安裝能目視的透明液位計(jì)，以便注油時(shí)觀察液面。系統(tǒng)常用的壓力表形式為一般彈簧管壓力表，即選用電接點(diǎn)式壓力表，以便在觀測(cè)系統(tǒng)壓力的同時(shí)，在系統(tǒng)壓力變化時(shí)通過(guò)微動(dòng)開(kāi)關(guān)內(nèi)設(shè)的高壓和低壓觸點(diǎn)發(fā)信，控制電動(dòng)機(jī)或電磁閥等元件的動(dòng)作。在本次設(shè)