課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目:基于PLC的自控成型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系別：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：機(jī)設(shè)10-12班學(xué)號(hào)：2010302618學(xué)生姓名：李文龍指導(dǎo)教師：杜菲2014年01月12日安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 機(jī)械工程學(xué)院測(cè)控教研室學(xué)號(hào)2010302618學(xué)生姓名李文龍專業(yè)（班級(jí)）機(jī)設(shè)10-12班設(shè)計(jì)題目基于PLC的自控成型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)(1)按下啟動(dòng)鍵，上面油缸的活塞B向下運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)B活塞下降到終點(diǎn)時(shí),A的活塞向右運(yùn)動(dòng)，C的活塞向左運(yùn)行。(3）當(dāng)A、C活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)后，首先A、C油缸返回然后B油缸返回。設(shè)計(jì)要求按下啟動(dòng)按鈕后,B液壓缸向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)B向下運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)后，A、C開(kāi)始運(yùn)動(dòng)當(dāng)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)原料成型。A、C液壓缸先返回，當(dāng)A、C返回到初態(tài)時(shí)，B液壓缸開(kāi)始返回。B返回到初態(tài)時(shí)，取出成品，加工下一工件。工作量課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，要求附錄中包含軟件主界面、控制主程序以及硬件接線圖。工作計(jì)劃第一周：查閱相關(guān)資料和書(shū)籍，了解PLC技術(shù)、設(shè)計(jì)方法及液壓缸和電磁閥的知識(shí)；掌握自控成型系統(tǒng)的工藝過(guò)程和設(shè)計(jì)要求。第二周：進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)及電磁閥的選用等等。第三周：控制程序的模擬運(yùn)行調(diào)試，找出缺點(diǎn)并加以改進(jìn)。第四周：整理設(shè)計(jì)內(nèi)容及相關(guān)數(shù)據(jù)，編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。參考資料[1]方程遠(yuǎn).電氣控制原理與設(shè)計(jì).寧夏人民出版社,[2]秦春斌,張繼偉.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用教程.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.[3]廖常初.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)（第四版）.重慶大學(xué)出版社,2002.[4]李開(kāi)慧.電工電子技術(shù)基礎(chǔ).人民郵電出版社[5]張利平主編．液壓氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.[6]許賢良，王傳禮.液壓傳動(dòng).北京：國(guó)防工業(yè)出版社（第二版），2011.[7]馮清秀.機(jī)電傳動(dòng)控制.武漢：華中科技大學(xué)出版社（第五版），2011.指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字2014年01月12日學(xué)生姓名：李文龍學(xué)號(hào)：2010302618專業(yè)班級(jí)：機(jī)設(shè)10—12班課程設(shè)計(jì)題目：基于PLC的自控成型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：成績(jī)：指導(dǎo)教師：年月日安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表摘要隨著技術(shù)的發(fā)展，其控制功能不斷增強(qiáng)，可編程程序控制器還可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，模擬量控制、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等，并通過(guò)數(shù)字，模擬的輸入、輸出控制各種類型的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程。長(zhǎng)期以來(lái)，PLC及其網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)始終戰(zhàn)斗在工業(yè)自動(dòng)化控制行業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)，其提供的安全和完善的解決方案，為各種各樣的自動(dòng)化設(shè)備提供了非常可靠的控制應(yīng)用，在電力、冶金、化工、機(jī)械等行業(yè)發(fā)揮了重大作用，被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱之一。在成型機(jī)的生產(chǎn)線中應(yīng)用PLC控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編程方便，操作靈活，使用安全，工作穩(wěn)定，性能可靠和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是一種很有效的自動(dòng)控制方式，是材料成型生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展方向。不但能使成型的產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到了嚴(yán)格的保證；而且還大大提高了生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文就是利用PLC控制的方法設(shè)計(jì)的一種即安全又實(shí)用的自控成型系統(tǒng)。自控成型系統(tǒng)主要由工作臺(tái)、液壓缸A、B、C以及相應(yīng)的電磁閥和信號(hào)燈等幾部分組成。該自動(dòng)成型系統(tǒng)是利用油的壓力來(lái)傳遞能量，以實(shí)現(xiàn)材料（如：鋼筋）加工工藝的要求。該自動(dòng)成型系統(tǒng)是利用PLC控制液壓缸A、B、C的三個(gè)電磁閥有序的打開(kāi)和關(guān)閉，以便使油進(jìn)入或流出液壓缸，從而控制各油缸中活塞有序運(yùn)動(dòng)，活塞帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)，給相應(yīng)的擋塊一個(gè)壓力，這樣就可以使材料成型。關(guān)鍵詞：可編程程序控制器；PLC；液壓缸目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章緒論 第二章PLC簡(jiǎn)介2.1PLC的由來(lái)

在PLC問(wèn)世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。繼電器控制系統(tǒng)有著十分明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差，尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，就必須重新設(shè)計(jì)、重新安裝，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。為了改變這一現(xiàn)狀，1968年美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷更新的要求，以在激烈的競(jìng)爭(zhēng)的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來(lái)取代繼電器控制裝置，為此，特?cái)M定了十項(xiàng)公開(kāi)招標(biāo)的技術(shù)要求，即：

(1)編程簡(jiǎn)單方便，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序；(2)硬件維護(hù)方便，最好是插件式結(jié)構(gòu)；

(3)可靠性要高于繼電器控制裝置；

(4)體積小于繼電器控制裝置；(5)可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)；

(6)成本上可與繼電器柜競(jìng)爭(zhēng)；

(7)輸入可以是交流115V；

(8)輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥；

(9)擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只需做很小的改動(dòng)；

(10)用戶程序存儲(chǔ)器容量至少可以擴(kuò)展到4KB。根據(jù)招標(biāo)要求，1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC）研制出世界上第一臺(tái)PLC（PDP—14型

），并在通用汽車公司自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功，從而開(kāi)創(chuàng)了工業(yè)控制新時(shí)期。從此，可編程控制器這一新的控制技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)，而且，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快。2.2PLC的定義在PLC的發(fā)展過(guò)程中，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）經(jīng)過(guò)4年的調(diào)查，于1980年把這種新型的控制器正式命名為可編程序控制器（ProgrammableController），英文縮寫為PC，并作如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字式電子裝置。它使用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令，并實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算功能，用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制?！?/p>

國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）曾于1982年11月頒布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了草案第二稿，1987年2月頒布了草案第三稿。該草案中對(duì)可編程序控制器的定義是：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令。并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！?/p>

定義強(qiáng)調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這是區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。2.3PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。2.4PLC的各組成元素的構(gòu)成及功能CPU.CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不必詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令，但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。I/O模塊.PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O種類有開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等。開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下：開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。內(nèi)存.內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。不同機(jī)型的PLC期內(nèi)存大小也不盡相同，除主機(jī)單元的已有的內(nèi)存區(qū)外，大部分機(jī)型還可根據(jù)用戶具體需要加以擴(kuò)展。電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。底板或機(jī)架.大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備.（1）編程設(shè)備：編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編寫程序、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。某些PLC也配有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。（2）人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面也非常普及。（3）輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。PLC的通信聯(lián)網(wǎng).依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來(lái)越顯著，甚至有人提出"網(wǎng)絡(luò)就是控制器"的觀點(diǎn)說(shuō)法。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng))來(lái)講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先,網(wǎng)絡(luò)必須是開(kāi)放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來(lái)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問(wèn)題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。2.5PLC工作原理I/O刷新：在PLC（可編程控制器）中，客戶所設(shè)計(jì)的用戶程序通過(guò)一邊讀寫PLC內(nèi)的存儲(chǔ)器區(qū)域(歐姆龍稱I/O存儲(chǔ)器)的信息一邊將指令從開(kāi)始到最后逐個(gè)執(zhí)行的方式來(lái)進(jìn)行處理。另一方面，對(duì)于與PLC或I/O單元直接相連的感應(yīng)器/開(kāi)關(guān)等PLC外的數(shù)據(jù)，按照一定時(shí)序，會(huì)與PLC內(nèi)的「I/O存儲(chǔ)器」的數(shù)據(jù)一并更新。這種PLC外的數(shù)據(jù)與PLC內(nèi)的I/O存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)的一并更新，即稱為「I/O刷新動(dòng)作」。周期時(shí)間.在PLC處理周期中，從I/O刷新執(zhí)行（開(kāi)始）到下一次的I/O刷新執(zhí)行（處理）之間的時(shí)間，即周期時(shí)間。周期時(shí)間包含共通處理（自我診斷）、用戶程序執(zhí)行處理、I/O刷新處理、外圍服務(wù)處理等所需要的時(shí)間。(1)如周期時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則與PLC外部進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的周期變長(zhǎng)，輸入輸出的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，導(dǎo)致無(wú)法獲取比周期時(shí)間短的輸入的變化。(2)如周期時(shí)間短，則輸入輸出的響應(yīng)時(shí)間變短，可進(jìn)行高速處理。(3)如更改周期時(shí)間，則命令的執(zhí)行間隔及輸入輸出的響應(yīng)時(shí)間也會(huì)改變。中斷任務(wù).通常，在PLC的處理周期內(nèi)，用戶程序包括I/O刷新等其他處理，將按順序執(zhí)行。在這個(gè)處理周期中能夠優(yōu)先執(zhí)行的處理，即中斷任務(wù)。如事先指定的中斷條件成立，則中斷處理周期，優(yōu)先執(zhí)行該處理。I/O分配：在用戶程序中，為了對(duì)PLC內(nèi)裝載的輸入輸出單元的輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行處理，有必要事先為其分配PLC內(nèi)的I/O存儲(chǔ)器的地址。將PLC內(nèi)裝載的單元的輸入、輸出信號(hào)分配到I/O存儲(chǔ)器上，即為I/O分配。CPU單元即根據(jù)該I/O分配信息執(zhí)行裝載單元及I/O刷新動(dòng)作。將PLC內(nèi)裝載的單元的輸入、輸出信號(hào)分配到I/O存儲(chǔ)器上，即為I/O分配。CPU單元即根據(jù)該I/O分配信息執(zhí)行裝載單元及I/O刷新動(dòng)作。CPU單元的存儲(chǔ)區(qū)域：在PLC內(nèi)，進(jìn)行用戶程序、I/O存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)及注釋信息、CPU單元及高功能單元的設(shè)定信息、登錄I/O表信息等各類的數(shù)據(jù)的處理。保存這些PLC所處理的全部數(shù)據(jù)的地方，即CPU單元內(nèi)的存儲(chǔ)區(qū)域。用戶程序區(qū)域：記錄客戶所設(shè)計(jì)的用戶程序。I/O存儲(chǔ)器區(qū)域：通過(guò)指令的操作碼，可以訪問(wèn)該區(qū)域。記錄通道I/O（CIO）、內(nèi)部輔助繼電器、保持繼電器、特殊輔助繼電器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、計(jì)時(shí)完成標(biāo)志?當(dāng)前值、計(jì)數(shù)完成標(biāo)志?當(dāng)前值、任務(wù)標(biāo)志、變址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、條件寄存器、時(shí)鐘脈沖等的信息。l/O存儲(chǔ)器區(qū)域的數(shù)據(jù)中包括：斷電后恢復(fù)時(shí)，內(nèi)容會(huì)被清除的區(qū)域，以及可保持以前的信息的區(qū)域。參數(shù)區(qū)域：PLC所處理的各種初始設(shè)定信息。記錄PLC系統(tǒng)設(shè)定、登錄I/O表、路由表、CPU高功能單元系統(tǒng)設(shè)定等的信息。第三章液壓傳動(dòng)系統(tǒng)

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱液壓系統(tǒng)，是由液壓能源、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件等組成，以完成一定動(dòng)作的系統(tǒng)。在各種機(jī)械設(shè)備上，液壓傳動(dòng)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。這些液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可能很復(fù)雜，但它們都是由一些基本回路組成。通常閱讀和分析一個(gè)較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，大致可按以下步驟進(jìn)行：

(1)了解設(shè)備的工藝對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作要求；

(2)初步瀏覽整個(gè)系統(tǒng)，了解系統(tǒng)中包含哪些元件，并以各個(gè)執(zhí)行元件為中心，將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)；

(3)對(duì)每一子系統(tǒng)進(jìn)行分析，搞清楚其中含有哪些基本回路，然后根據(jù)執(zhí)行元件的動(dòng)作要求，參照動(dòng)作循環(huán)表讀懂這一子系統(tǒng)；

(4)根據(jù)液壓設(shè)備中各執(zhí)行元件間互鎖、同步、防干擾等要求，分析各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系；

(5)在全面讀懂系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)整個(gè)系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)，以加深對(duì)系統(tǒng)的理解。3.1液壓系統(tǒng)基本回路任何機(jī)械設(shè)備的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，都是由一些液壓基本回路組成的。所謂基本回路，就是由有關(guān)的液壓元件組成，用來(lái)完成特定功能的典型油路。下面對(duì)一些常用的基本回路分別予以介紹。

3.2壓力控制回路

壓力控制回路是利用壓力控制閥來(lái)控制系統(tǒng)中油液的壓力，以滿足執(zhí)行元件對(duì)力或力矩的要求，包括調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、保壓、平衡等多種回路。

調(diào)壓回路的功用是使液壓系統(tǒng)整體或某一部分的壓力保持恒定或不超過(guò)某個(gè)數(shù)值。

(1)單級(jí)調(diào)壓回路：在泵1的出口處設(shè)置并聯(lián)的溢流閥2，使泵的出口壓力基本維持恒定。

(2)多級(jí)調(diào)壓回路：先導(dǎo)式溢流閥3的遙控口串接二位二通換向閥5和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥4。這里要求遠(yuǎn)程調(diào)壓閥4的調(diào)整壓力必須小于先導(dǎo)式溢流閥3的調(diào)整壓力，即p2<p1當(dāng)二位二通換向閥5處于截止位(即上位)時(shí)，泵出口壓力為p1；當(dāng)二位二通換向閥5處于通位(即下位)時(shí)，泵出口壓力為p2。如果在溢流閥的遙控口處通過(guò)多位換向閥的不同通口，并聯(lián)多個(gè)調(diào)壓閥，即可實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)壓。

(3)無(wú)級(jí)調(diào)壓回路：通過(guò)改變比例溢流閥6的輸入電流來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)壓。為了使減壓回路工作可靠，減壓閥的最低調(diào)整壓力不應(yīng)小于0．5MP9，最高調(diào)整壓力至少比系統(tǒng)壓力小0．5MPa。當(dāng)減壓回路中的執(zhí)行元件需要調(diào)速時(shí)，調(diào)速元件應(yīng)放在減壓閥的下游，以避免減壓閥泄漏(指由減壓閥泄油口流回油箱的油液)對(duì)執(zhí)行元件速度產(chǎn)生影響。3.3液壓缸

液壓缸是液壓系統(tǒng)中的液壓執(zhí)行元件，它是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

液壓缸的種類繁多，分類方法各異?？砂催\(yùn)動(dòng)方式、作用方式、結(jié)構(gòu)形式的不同進(jìn)行分類?？煞譃榛钊簤焊?、伸縮液壓缸、組合液壓缸等等。第四章程序設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)思想、程序框圖、梯形圖自動(dòng)成型系統(tǒng)工作示意圖如下圖所示。PLC程序包括一個(gè)初始化程序。在系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，先要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，記載開(kāi)始啟動(dòng)的時(shí)候，先對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部分的當(dāng)前工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)各個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行清零，保證系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的可靠性。程序框圖如下圖所示：圖4-1程序框圖梯形圖如下：圖4-2梯形圖4.2程序設(shè)計(jì)與說(shuō)明（1）．當(dāng)原料放入成型機(jī)時(shí)，各油缸為初始狀態(tài)。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕S0，K2接通，上面的油缸,即油缸B的活塞開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，梯形圖如圖3-3。圖4-3油缸的活塞開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)(2)當(dāng)該B油缸活塞下降到終點(diǎn)時(shí)，S3=ON，此時(shí)啟動(dòng)左液壓缸，A的活塞向右運(yùn)動(dòng)，C的活塞向左運(yùn)行，K1=K4=ON，K3=OFF，使S2=S6=OFF，梯形圖如圖3-4。圖4-4A和C油缸的活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(3)當(dāng)A缸活塞運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)，S1=ON，并且C缸活塞也到終點(diǎn)，S5=ON時(shí)，原料已成型，各油缸開(kāi)始返回原位。首先，A、C油缸返回，K1=K4=OFF，K3=ON，使S1=S5=OFF，梯形圖如圖3-5。圖4-5A和C油缸的活塞開(kāi)始返回(4)當(dāng)A、C油缸返回到初始位置，S2=S6=ON時(shí)，B油缸返回，K2=OFF，使S3=OFF。當(dāng)B油缸返回到初始狀態(tài)，S4=ON時(shí)，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，取出成品；放入原料后，按下啟動(dòng)按鈕，重新啟動(dòng)，開(kāi)始下一工件的加工，梯形圖如圖3-6。圖4-6B油缸的活塞開(kāi)始返回4.3I/O地址表分配：根據(jù)自動(dòng)成型系統(tǒng)的控制要求，開(kāi)關(guān)1、開(kāi)關(guān)2為啟動(dòng)、停止開(kāi)關(guān)，S1—S6為6個(gè)行程開(kāi)關(guān)，分別接PLC的X0—X7八個(gè)輸入，輸出分別接電磁閥K1—K4和指示燈。PLC的輸入、輸出地址表如下表所示。表4-1輸入、輸出地址表如下表所示輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能編號(hào)名稱功能編號(hào)S0啟動(dòng)X0K1控制A的電磁閥Y1S1A油缸的關(guān)限位X1K2控制B的電磁閥Y2S2A油缸的開(kāi)限位X2K3控制C的開(kāi)電磁閥Y3S3B油缸的關(guān)限位X3K4控制C的關(guān)電磁閥Y4S4B油缸的開(kāi)限位X4S5C油缸的關(guān)限位X5S6C油缸的開(kāi)限位X64.4指令表0LDIM101OUTY003LDX000ANDX004SETY002SETM100SETY003LDX003SETY001SETY004RSTY002RSTY003LDX001ANDX005RSTY001RSTY004SETY003RSTM100LDX002ANDX006ANIM100ANIX000RSTY001RSTY004RSTY002END4.5GXSimulator仿真模擬(1)點(diǎn)擊菜單“工具”按鈕，并點(diǎn)擊“梯形圖邏輯測(cè)試啟動(dòng)”選項(xiàng)。等待程序?qū)懭敕抡嫫鞑⑦\(yùn)行，可以看到運(yùn)行成功畫面，RUN指示燈亮。圖4-7軟件運(yùn)行界面(2)對(duì)自控成型系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。初始狀態(tài)下Y3=ON，S1=S3=S5=OFF，S2=S4=S6=ON。圖4-8初始狀態(tài)下開(kāi)關(guān)的狀態(tài)(3)按下啟動(dòng)鍵S0,即X0為工作狀態(tài)，此時(shí)上面油缸的活塞向下運(yùn)動(dòng)Y2開(kāi)始工作，同時(shí)X4置0。圖4-9B油缸活塞向下運(yùn)動(dòng)(4)當(dāng)該油缸活塞下降到終點(diǎn)時(shí)，X3進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)啟動(dòng)左液壓缸，A的活塞向右運(yùn)動(dòng)，C的活塞向左運(yùn)行，Y1和Y4開(kāi)始工作，同時(shí)使X4和X6斷開(kāi)。圖4-10油缸A和C的活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(5)當(dāng)A缸活塞運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí),X1進(jìn)入工作狀態(tài),并且C缸活塞也到終點(diǎn),X5處于工作狀態(tài)時(shí)，原料已成型，各油缸開(kāi)始返回原位。首先，A、C油缸返回，Y1=Y4=OFF，Y3=ON，使X1=X5=OFF。圖4-11A和C油缸的活塞開(kāi)始返回當(dāng)A、C油缸返回到初始位置,B缸開(kāi)始返回,當(dāng)系統(tǒng)回到初始狀態(tài),取出成品；放入原料后,按下啟動(dòng)按鈕,重新啟動(dòng),開(kāi)始下一工件的加工。第五章實(shí)驗(yàn)調(diào)試5.1運(yùn)行調(diào)試選擇好PLC的類型，根據(jù)PLC外部電氣原理圖，將PLC與實(shí)驗(yàn)板正確接線，經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)誤后，接通PLC電源，將編譯正確的程序輸入軟件中，確保編譯無(wú)錯(cuò)誤，打開(kāi)監(jiān)控，以便觀察程序運(yùn)行中，各觸電的開(kāi)合情況，方便檢查程序錯(cuò)誤，最后將PLC置于運(yùn)行模式，運(yùn)行程序，開(kāi)始操作，若操作成功后，先把PLC置于停止?fàn)顟B(tài)，關(guān)閉監(jiān)控，再拔PLC電源。調(diào)試過(guò)程中，S5接通時(shí)，原料已成型，各油缸活塞開(kāi)始退回原始位置，首先A，C油缸先返回，當(dāng)A，C油缸回到初始位置，B油缸應(yīng)接著返回，但B油缸未返回，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是S2使用了常閉觸頭，而只有S2，S6接通時(shí)，B油缸才能被驅(qū)動(dòng)返回。所以得出結(jié)論S2須用常開(kāi)觸頭。5.2實(shí)驗(yàn)步驟（1）打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，編程器與PLC連接（2）根據(jù)具體情況編制輸入程序，并檢查是否正確（3）按圖連線，實(shí)驗(yàn)臺(tái)與PLC-DOME013連接，并檢查連線是否正確。整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板實(shí)物連接圖如下圖所示：圖5-1整個(gè)實(shí)驗(yàn)面板的實(shí)物連接圖(1)按下啟動(dòng)按鈕，觀察運(yùn)行結(jié)果。如下圖所示：圖5-2自控成型系統(tǒng)處于工作狀態(tài)的實(shí)物連接圖然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合或打開(kāi)來(lái)控制三個(gè)液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的成型。其各個(gè)開(kāi)關(guān)及液壓缸的工作狀態(tài)可以通過(guò)LED發(fā)光管來(lái)觀察得到。設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以及擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。達(dá)到了由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過(guò)渡，為進(jìn)一步成為優(yōu)秀的技術(shù)人員奠定基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)具有：(1)鞏固和加深專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。(2)學(xué)習(xí)怎樣查找文獻(xiàn)資料，正確使用技術(shù)資料。(3)熟悉與“機(jī)械電子工程”相關(guān)的工程技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范、國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和工具書(shū)、設(shè)計(jì)程序及方法。(4)通過(guò)調(diào)整資料，達(dá)到編寫工程技術(shù)設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)。(5)培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，塑造一個(gè)工程技術(shù)人員的形象，從而盡快實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到一個(gè)合格的工程技術(shù)人員的過(guò)渡。這次課程設(shè)計(jì)的結(jié)束，意味著我很快進(jìn)入社會(huì)，把我所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到社會(huì)實(shí)踐當(dāng)中去，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我更加地認(rèn)識(shí)到自己的不足之處，指導(dǎo)老師耐心和細(xì)致的指導(dǎo)和同學(xué)們對(duì)我的幫助，無(wú)論是學(xué)習(xí)上還是生活上使我的知識(shí)水平有更進(jìn)一步的提高，為我走向社會(huì)，走向崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但有于本人的知識(shí)有限，設(shè)計(jì)有許多不足之處，還望各位老師及各位讀者給與寶貴的意見(jiàn)和建議，我會(huì)繼續(xù)努力的去學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)同時(shí)運(yùn)用到社會(huì)實(shí)踐上去，理論聯(lián)系實(shí)際，把自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)為社會(huì)做貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1]方程遠(yuǎn).電氣控制原理與設(shè)計(jì)[M].寧夏人民出版社,[2]秦春斌,張繼偉.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.[3]廖常初.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)（第四版）[M].重慶大學(xué)出版社,2002.[4]李開(kāi)慧.電工電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].人民郵電出版社[5]張利平主編．液壓氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.[6]許賢良，王傳禮.液壓傳動(dòng)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社（第二版），2011.[7]馮清秀.機(jī)電傳動(dòng)控制[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社（第五版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