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金属粉末成型液压机的PLC控制系统设计

一、选题简介、意义

对于现在的金属粉末成型液压机来讲，它的各项性能已经有了一个比较成熟稳定的发展。下面我们便来综合的讨论一下它的各项指标。根据液压系统的工作特点设计电气控制系统，解释它在电气控制与液压系统的自动和手动的实现方式，编写PLC程序，最后由PLC内部程序控制液压系统从而实现完整的控制系统整体，达到完全自动化控制液压系统完成特定的工作内容，以便于更好的完成工作任务。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

1、本论文主要讨论如何使用PLC来控制动力机构的运转，进而通过PLC内部设定的程序输入输出点来驱动各类泵、油缸以及阀呈现出能量之间的转换、调节、和运输。从而更全面的更精确的完成我们想要达到的各种动作要求，让它更加规范。

2 、撰写相应的设计论文，不少于10000字，内容包括整体设计思路、

软件流图、系统梯形图及相关系统。

3、 相关设计图表：

（1）液压机PLC控制方案和设计流程图

（2）控制梯形图与PLC程序设计

（3）液压机的系统原理图以及主控电路图

研究步骤

1、查阅资料，选定设计方案；

2、确定设计方案；

3、PLC的选择；

4、绘制程序图；

5、实验室调制程序；

  6、比较得出结论；

 

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

1.毕业实践任务书

2.目录

第一章  绪论及意义 

1.1  液压机的研究背景及研究意义

1.2  液压机的简单介绍

1.3  本文的主要内容

第二章  液压机总体方案设计

 2.1  液压机的组成

 2.2  液压机系统设计

 2.3  液压机的参数设定

 2.4  液压机的主要零件选型设计

   2.4.1主机承载力分析

   2.4.2横梁设计

   2.4.3滑块设计

   2.4.4工作台设计

 2.5  液压机驱动系统选择

第三章  液压机液压系统分析

3.1  液压传动的工作原理

3.2  液压机的工作流程

3.3  液压系统原理图及其动作分析

第四章  液压机电气控制系统设计

4.1  plc选型

4. 2  现场硬件设备选型

4. 3输入输出方式的选择和地址匹配

  4.3.1输入输出方式的选择

  4.3.2输入输出的地址匹配

4. 4  工序流程与动作顺序表

4. 5  plc与硬件设备接线图

4. 6  plc 程序

4. 7  电气控制系统流程分析

4. 8  指令程序

第五章  液压机电气控制柜设计

结束语

总结

致谢词

参考文献

 

摘要：国家大规模的建设，机械零件需求越来越多。传统的液压机已经不能胜任如此重任，技术革新势在必行，液压机的结构组成分为两部分，一部分，它的心脏：主机，又分为四个小部分，包括液压机自身、顶出缸、主缸和充装液体的部件。液压系统是一个过滤管和各种阀体，要有液压泵提升力，以防止系统压力过高，随时卸载。动力机构包括：液压泵、换向阀、电气控制系统、电动机、压力阀等。除此以外还有许多像减压阀、节流阀等是依据任务要求来进行合理配合的，在选择最合适的各种阀之前，我们可以尝试去学习，去了解这类阀的工作原理和适合使用的场所，像这样了解的越多，肯定对我们的选择也是帮助很大的，才能发挥物尽其用的价值。我们在设计中大多采用的是组合阀，因为根据工艺要求，为了达到要求和功能必须结合起来才能达到预期的效果。再进一步通过PLC内部设定的程序输入输出点来驱动各类泵、油缸以及阀呈现出能量之间的转换、调节、和运输。以便于完整的更准确的完成我们预期所要达到的各种动作要求，使其更加规范。现代的PLC发展的多种多样，功能越来越丰富，应用更强大，使用的范围更广。维修人员也方便维修。减少了控制系统的设计及施工的工作量等特点,所以这样可以简单的便于控制。

关键词：液压系统；PLC；泵；各种阀

 

一、绪论

1.1液压机的研究背景及研究意义

国家大规模建设发展，液压机的需求也变大了。金属粉末成型液压机，主要用在零部件的加工与制造。液压机系统设计包括：画装配图、设计液压机液压系统、原理图设计、液压机电气系统设计，编写PLC程序。研究本课题进行设计，加深了我对液压系统的理解，熟知先进液压系统、加工工艺，提高对液压系统的掌握情况，提高对新事物的认知能力，解决生活中遇到的问题，为即将走向社会踮起一块坚石，不仅如此，本系统的研究设计在实际的生产中生活中，帮助企业实现利益的最大化。

1.2液压机的简单介绍

液压机是加工金属粉末制成零件的一种当下常用的机器。都用在加工零件上，好比:加工车床零件，汽车部件，模具等。

它是利用帕斯卡原理制成的机器，样式很多。使用率相当高。压力分：油压机、水压机。传波能量来实现各种工艺的机器，介质是液体。

液压机的核心是利用油带动电磁阀进行运动，在高压油的促使下，油缸动起来了，从而产生压力，进而压制成品工件。全封闭的容器中液体依靠帕斯卡定律。金属粉末成型液压机的结构系统包括：主机，控制机构，液压传动系统包括：电气控制系统，动力液压系统。

1.3本文的主要内容

继电器可以控制液压机，但动作太频繁，容易导致触点抖动而损坏。如果用PLC可编程控制器来控制电气部分，再用各种阀组成一个完整的液压机，液压机可以连续的稳定的运行了。把按钮集中控制电气元件，在装上限位装置，肯定可以保护物品的质量。并且达到所需要精度，改善了控制结果，提高了设备的可行性。

针对上述出现的问题，按照规定的行程，对整个系统进行全面的PLC系统设计。按照整个系统的设计要求，完成相应的动作。

本文主要从以下几个方面对金属粉末成型液压机进行PLC控制系统设计：

1)规定好运动路线

2)液压机总体方案设计

3)液压机液压系统分析

4)液压机电气控制系统设计

5)电气控制柜的设计

6)PLC程序设计

 

总结

随着经济的快速增长，我们大部分的人工操作即将被机器所来取代，金属粉末制品液压机是经济实用型机器，有的时候当我们使用的某些设备控制的要求较高有应用到需要继电器控制的且数量较多，使用的频率较高，这样会对像机械式的继电器来说就很容易损坏，使用寿命降低，并且对其电气系统会造成极大的影响。此时我们就可以利用到PLC来控制代替其继电器的缺陷。凭借本身完美的优势，安全性和简单易操作性。占据的自动化的大半个市场。凭借以上的综述在此设计中我们采用了PLC控制以便方便控制。运用这种系统与之前的运用单纯的继电器的控制相比已经在各个方面都呈现了巨大的优势。现在多数的项目中我们所用到的PLC都有着不同的特点，当然也是根据现场或者是客户的具体要求来选择到底我们需要的型号类型。不同的选型有着不同的讲究。就例如此次的设计中的选型就可以很好的展现出来他的独特的特性。当然有好多类似的产品可以替代，因为他们的大体原理都是一样的，在编程的时候也可以相互的引用。在工业自动化领域中，我们都应该知道在后面的发展中即将占有主导地位的便是它所带领的工业一体化的电气时代。本系统在此项系统中使用调试也很成功，其中很好的实现了对压力，油箱的液体压力和自动控制系统的调节，也为现代工业的生产起到了巨大的积极作用，并且操作起来简单、方便、灵活有很好的使用价值。在此次的设计中特别是在PLC和外部的各种硬件的搭配以及输入输出点的对应要求都相当的灵活，根据现场的工艺要求，配上PLC内部的程序对应点的输出与外界的联系，使得每一步的工作都很精确到位。与此同时，在调试的时候也要根据动作来监控程序以便于修改。正是由于这次难得的机会才真正的让我们得到了一个可以亲身体会和动手操作的一个过程。这是一个无法想象的提高和跨越，因为凭借学校的一点知识是远远的不够的，它的理论知识和我们真正操作起来的反差是很明显的，所以只有在我们亲自实践的时候才能体会到其中的难度和奥妙。正如此次的毕业设计，我做的这个课题，也是经过许多次的淘选和后期大量的修改才足以完善成这样的。设计中的我真正体会到原来PLC的功能远远不止我想象的那么简单和容易，其中的编程语言更是复杂，与其说是这样不如说是它的语言比较精确和简单。更加让程序和外界的联系紧密严谨。

 

参考文献

[1]  曾文萱.液压与气动控制[M].机械工业出版社  2002

[2]  向晓汉.电气控制与PLC技术[M].人民邮电出版社  2002

[3]  李桂和.电器及其控制[M].重庆大学出版社,1993

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[5]  张易兴.可遍程控制器(PC)基础及应用[M].重庆大学出版社,1997

[6]  邓则名.电器与可编程控制器应用技术[M].机械工业出版社,1997

[7]  薛义.微机控制系统及其应用[M].西安交通大学出版社,1994

[8]  王离九.电力拖动自动控制系统[M].华中科技大学出版社,1991

[9]  刘宝林.电气设备.选择、设计[M].中国水利水电出版社，1993

[10]  向定汉.PLC应用技术与实践[M].电子工业出版社，2003

[11]  倪森寿.机械技术基础[M]. 人民邮电出版社，2002