液壓實驗臺電氣控制裝置的設(shè)計案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u24980液壓實驗臺電氣控制裝置的設(shè)計案例綜述 1316781.1引言 114511.2液壓系統(tǒng)及其工作原理 170601.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 4184241.3控制電機正反轉(zhuǎn) 51.1引言該液壓實驗臺控制系統(tǒng)由液壓動力控制和電氣控制兩系統(tǒng)組成，其中電氣控制系統(tǒng)分為強點部分及液壓泵電機控制部分和弱點部分即PLC控制部分。本章主要敘述該插件式液壓實驗裝置的PLC控制部分設(shè)計。采用PLC控制具有以下有點：（1）具有很好的柔性，實驗項目改變后不改變PLC的硬件設(shè)備，只需改變應(yīng)用程序即可。（2）具有高度的可靠性，PLC控制系統(tǒng)沒有機械觸點，只是虛擬的觸點。（3）體積小、質(zhì)量小，易于裝入實驗臺內(nèi)部實現(xiàn)機電液一體化。（4）功能完善，PLC具有開關(guān)量和模擬量輸入輸出、邏輯運算、定時、計數(shù)、順序控制、人機對話、記錄和顯示等功能，滿足實驗臺拆裝便利的要求[19]。1.2液壓系統(tǒng)及其工作原理首先將第二章中設(shè)計的液壓系統(tǒng)（圖2.1.1）進行完善改進，新增加一個二位二通閥和一個二位三通電磁換向閥、行程開SQ1～SQ5及線速度傳感器S1來測試液壓缸的運動速度，來提高實驗精度和效率。改進后系統(tǒng)如下圖1.2.1。圖1.2.1改進后液壓系統(tǒng)圖1-過濾器；2-定量液壓泵；3-功率表；4-節(jié)流閥；5-二位三通電磁換向閥；6-先導(dǎo)式溢流閥；7-二位二通電磁換向閥；8-調(diào)速閥；9-流量計；10-量杯；11-三位四通電磁換向閥；12-液壓缸C1、C2；13-單向閥；14-溢流閥；S1-線速度傳感器其各種液壓系統(tǒng)在實驗時的電磁動作順序如下表1.1.1。在進行每個實驗時只需按下相應(yīng)的實驗選擇按鈕，相應(yīng)的電磁換向閥就會分別通斷電動作；同時調(diào)節(jié)相應(yīng)的控制閥，并觀察液體壓力表、流量計的變化及兩液壓缸的動作情況，即可完成不同的實驗。表1.1.1實驗臺液壓系統(tǒng)的電磁鐵動作順序?qū)嶒灻Q實驗內(nèi)容1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA轉(zhuǎn)換指令實驗一：溢流閥靜態(tài)性能測試測試靜態(tài)性能+SB1實驗二：液壓泵性能測試測試液壓泵性能+SB2實驗三：節(jié)流調(diào)速回路缸C2加載+SB3缸C1進++SQ4缸C1退、缸C2退++SQ3缸C1停+SQ1缸C2停SQ5實驗四：泵1卸荷卸荷++SB4實驗五：差動快速動作回路缸C1差動快進+++SB5缸C1慢進+SQ2缸C1快退+SQ3缸C1停SQ1實驗六：順序動作回路缸C1進+SB6缸C1停、缸C2進+SQ2缸C2停、缸C1退+SQ4缸C1停、缸C2退+SQ1缸C2停SQ5實驗七：模擬組合機床液壓系統(tǒng)調(diào)試缸C2進、加載+SB7缸C2停、缸C1快進+++SQ4缸C1共進+SQ2缸C1短暫停留SQ3缸C1快退+SQ3缸C1停、缸C2退+SQ1缸C2停SQ51.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計一個完備的PLC控制系統(tǒng)應(yīng)具有實驗選擇（實驗可以進行預(yù)先選擇，實驗中途可以通過“中止按鈕”復(fù)位系統(tǒng)）、實驗參數(shù)顯示、保護（極限位置保護、過載保護）等功能。該插件式液壓實驗裝置的電控系統(tǒng)硬件部分以FX2N-48MR型可編程控制器（PLC）為核心，其輸入輸出各為24，可滿足表1.1.1，具體分配見下表1.2.1。表1.2.1輸入輸出點分配輸入輸出輸出點元件功能輸出點元件功能輸出點元件X001X002X003X004X005X006X007X011X012X013SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SQ1SQ2SQ3實驗一啟動實驗二啟動實驗三啟動實驗四啟動實驗五啟動實驗六啟動實驗七啟動缸C1退到位缸C1共進到位缸C1快進到位X014X015X021X022X023X024X025X026X027SQ4SQ5SB8SB9SB10SB11SB13SB14SB15缸C2進到位缸C2退到位電機1啟動電機1停止電機2啟動電機2停止實驗返回實驗中止實驗選擇返回Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007Y011Y012Y013Y0141YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YAKM1KM2該電控系統(tǒng)觸摸屏為D9300T，A/D轉(zhuǎn)換單元為FX2N-4AD，它具有12位4通道電壓輸入為±10V，電流輸入為4～20mA，可將速度傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并送給PLC。圖1.2.1為電控系統(tǒng)的構(gòu)成框圖。PLC的所有指令控制按鈕均在觸摸板上體現(xiàn)，觸摸屏和PLC之間為串行通訊信方式，PLC與外圍元件接線如圖1.2.2所示。圖1.2.1電控系統(tǒng)構(gòu)成框圖圖1.2.2PLC與外圍元件接線圖1.3控制電機正反轉(zhuǎn)如圖1.3.1所示可通過按鈕控制電機正反轉(zhuǎn)。圖1.3.1控制電機正反轉(zhuǎn)電路在主電路中采用正轉(zhuǎn)用接觸器KM1和反轉(zhuǎn)用接觸器KM2。當接觸器KM1觸點閉合時三相電源按L1、L2、L3的順序接入電動機，當接觸器KM2觸點閉合時三相電源按L3、L2、L1的順序接入電動機，電動機反轉(zhuǎn)[20]。要使電路安全可靠，最多允許