【正文】 （ PTO） S7200PLC 提供兩個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn) (.)l，可以分別工作在 PTO(脈沖串輸湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 出 )和 PWM(脈寬調(diào)制 )狀態(tài)下。此電源可為 CPU和擴(kuò)展模塊上的 I/O 點(diǎn)供電，也為一些特殊或智能模塊提供電源。擴(kuò)展模塊通過與 CPU 連接的總線連 接電纜取得 5V 直流電源。由于又要求對油溫進(jìn)行控制，其控制方式采用模擬量入 /開關(guān)量出的形式，因此需增加一 個(gè) 擴(kuò)展溫度測量模塊，其型號為 EM231RTD。根據(jù)控制系統(tǒng)圖選用 CPU 型號為 CPU226DC/DC/DC24 輸入 /16 晶體管輸出的 PLC。與計(jì)算機(jī)通信，可一臺計(jì)算機(jī)控制管理多臺 PLC，也可一臺 PLC 與兩臺或更多的計(jì)算機(jī)通信。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。可多到幾十、幾百、幾千 、幾萬，甚至不受限制。PLC 與 PLC可通信。 、通信功能 PLC 有多種通信接口，有很強(qiáng)的連網(wǎng)、通信能力?？捎浵陆诘?20 次，甚至更多故障記錄。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。 PLC 有很 多指示燈，可顯示 LPC 自身的狀態(tài)與控制對象的狀態(tài)。所以， PLC 有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與存儲功能。 PLC 訪問數(shù)據(jù)區(qū)，有多種方法，可直接訪問，也可間接訪問。 PLC 的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，隨著技術(shù)的發(fā)展，也越來越大。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)。 脈沖量，是除了邏輯量、模擬量外，另一個(gè)常見的物理量。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。通過用戶指令解釋程序，將 PLC 的編程語言變?yōu)闄C(jī)器語言指令 :再由 CPU 執(zhí)行這些指令。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。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。 LPC 的存儲器包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器兩部分。從硬件結(jié)構(gòu)看，它也有中央處理器 (CPU)、存儲器、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 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 。 由于具有上述特點(diǎn)，使得 LPC的應(yīng)用范圍極為廣泛，可以說只要有工廠、有控制要求，就會(huì)有 PLC 的應(yīng)用。 。LPC 對于其內(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。 、維修工作量小。又用程序 (軟接線 )代替硬接線，安裝接線工作量少。 、安裝、調(diào)試方便。 PLC 的編程可采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語言，直觀易懂，深受現(xiàn)場電氣技術(shù)人員的歡迎。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各異的控制系統(tǒng)要求。而且為了適應(yīng)特殊場合的需要，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 Pi12 公司的 PLC)，進(jìn)一步提高了其可靠性。 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)場而穩(wěn)定可靠的工作。可編 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)。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。 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 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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紅綠色信號燈等，輸入／輸出端口接線如外部接線圖所示。 (2)對油溫進(jìn)行控制，使其保持在 15℃、 55℃的最佳工作狀態(tài)。其速度由 變量泵的流量來控制，利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)變量頭改變泵的斜盤角度來實(shí)現(xiàn)其 控制功能。 (2)按“頂出、退回”按鈕，頂出缸動(dòng)作，抬手停止。 (3)液壓機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，便于快速查找故障原因。 : (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。 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。 主要技術(shù)規(guī)格 YB32500 型四柱式液壓機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格見表 表 四柱式液壓機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格 序號 項(xiàng)目 單位 規(guī)格 1 公稱壓力 t 500 2 液體最大工作壓力 MPa 25 3 回程壓力 t 100 4 頂出壓力 t 100 5 頂出回程壓力 t 30 6 拉伸時(shí)壓邊壓力 t 125 7 拉伸時(shí)頂出缸液體最大工作壓力 MPa 32 8 控制油路工作壓力 MPa 9 活動(dòng)橫梁最大行程 mm 900 10 頂出活塞最大行程 mm 350 11 活動(dòng)橫梁距工作臺面最大距離 mm 1500 12 頂出活塞距工作臺最大距離 mm 430 13 活動(dòng)橫梁形成速度 空載下行最大 mm/s 100 工作時(shí)最大 mm/s 10 回程時(shí)最大 mm/s 80 14 總工率 KW 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 8 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 3 總體設(shè)計(jì) 方案 液壓機(jī)的基本工作過程 其工作流程框圖如圖 ： 開 始滑 塊 快 速 下 行滑 塊 慢 下 加 壓壓 制保 壓 延 時(shí)卸 壓 回 程頂 出 缸 頂 出頂 出 缸 退 回 圖 四柱式 液壓機(jī)工作流程框圖 液壓機(jī)的工作流程由滑塊快速下行、慢下加壓、壓制、保壓延時(shí)、卸壓回程、頂出缸頂出、頂出缸退回 7 個(gè)過程組成 .在現(xiàn)使用的液壓機(jī)中，這 7 個(gè)過程是在半自動(dòng)及手動(dòng)控制下實(shí)現(xiàn)的。主泵 1的供油壓力升高 ,推開充液閥 14 的主閥芯。 這時(shí)主泵 1 在較低壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，此壓力不足以使主缸活塞回程，但能夠打開液控單向閥 14 的卸荷閥芯，主缸上腔的高壓油經(jīng)此湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 卸荷閥芯的開口而泄回充液箱 15，這是泄壓過程。 如果此時(shí)上腔立即與回油相通，則系統(tǒng)內(nèi)液體積蓄的彈性能突然釋放出來，產(chǎn)生液壓沖擊，造成 機(jī)器和管路的劇烈振動(dòng)，發(fā)出很大的噪聲，為此，保壓后必須先泄壓后再回程。為了防止液壓沖擊， 保壓后必須先泄壓然后再回程。保壓時(shí)間可由壓力繼電器 12 控制的時(shí)間繼電器調(diào)整。同時(shí)泵 1經(jīng)閥 閥 21 的中位卸荷。主泵 1 的壓力油推動(dòng)活塞使滑塊慢速接近工件， 當(dāng)主缸活塞的滑塊 22 抵住工件后， 阻力急劇增加，上腔油壓進(jìn)一步提高， 變量泵 1 的排油量自動(dòng)減小，主缸活塞的速度變得更慢，以極慢的速度對工件加壓。由于回油路上有背壓力，滑塊單靠自重就不能下降，油泵 1 供給的壓力油使之下行，下行速度減慢。 工件加壓當(dāng)主缸滑塊 22上的擋鐵 23 壓下行程開關(guān) XW2 時(shí)，電磁鐵 5DT 斷電，閥 8 處于常態(tài)位，閥 9 關(guān)閉。泵 1 供油經(jīng)閥 6 右工位、單向閥 13 至主缸 16 上腔，而主缸下腔液壓油經(jīng)液控單向閥 閥 6 右工位、閥 21 中位回油箱。電磁鐵 1DT、 5DT 通電吸合。 液壓系統(tǒng)工作原理 YB32500 型四柱式液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖見圖 。 由于北方冬季氣溫低，最低溫度達(dá)到零下 20 幾度，為了液壓機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，本設(shè)備在油箱內(nèi)設(shè)置加熱裝置。夏季氣溫高，油溫超過 55℃，應(yīng)當(dāng)冷卻。 其中 6MFla 電液動(dòng)滑閥于裝配時(shí)在主閥和導(dǎo)閥中間增設(shè)一閥板，以便于接通控制管路。 齒輪泵型號為 :HY0125X25 Q=25L/min P= 溢流閥型號為 :DBW1135X25 Q=35L/min P= 電機(jī)型號為 :JOZ224 P= r=1410r/m 本機(jī)液壓系統(tǒng)中的控制油壓力應(yīng)調(diào)整為 (3)標(biāo)準(zhǔn)閥類元件 本機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)閥類元件均為天津市高壓泵閥廠生產(chǎn)。主油泵電動(dòng)機(jī)選用 Y200L4 45KW，轉(zhuǎn)速1475r/m。 (l)主油泵和主電動(dòng)機(jī)的型號 軸向柱塞泵選用 16OWCY14 一 IB 型微機(jī)控制變量泵。油箱用四個(gè)支柱支起，其下面裝有油泵和電動(dòng)機(jī)。 動(dòng)力結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生和分配工作油液的裝置。 Y型密封圈是用聚氨脂橡膠制成的?；钊念^部裝有鑄鐵導(dǎo)向套，導(dǎo)向套的環(huán)行槽內(nèi)裝有方向相反的 Y型密封圈，將缸內(nèi)形成上下兩個(gè)油腔。缸體依靠缸口臺肩及大鎖母緊固于上橫梁內(nèi)。外觀圖見圖 。 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 四柱式液壓機(jī) 的結(jié)構(gòu)和工作原理 分析 YB32500 四柱式液壓機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)；簡述液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理；為下一步采用 PLC 控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)做基礎(chǔ)。機(jī)床根據(jù)編制好的程序自動(dòng)運(yùn)行，這樣就簡化了 工人的操作，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。四柱式液壓機(jī)主要適用小批或成批生產(chǎn)的金屬壓力加工工藝。此外，它還對液壓元件和系統(tǒng)進(jìn)行潤滑和冷卻。 機(jī)床行業(yè)在保持了最近這些年的持續(xù)高速增長之后，于今年開始出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，特別是在受金融危機(jī)沖擊后，從 7月份開始與去年同期相比都有不同程度的下降， 11月份甚至下降幅度達(dá)到 %，如此高幅度的下降是歷年很少見的，其中普通機(jī)床的影響尤為明顯，庫存開始增加，而數(shù)控機(jī)床的影響稍微少一些，從而給這個(gè)行業(yè)