PLC课程设计：YA32—200四柱式万能液压机系统

YA32—200四柱式万能液压机系统电气控制系统设计

班级：机械0805

姓名：

学号：

中南大学机电工程学院

指导老师：

目录

一、YA32-200四柱式万能液压机的工作原理

YA32-200四柱式万能液压机的结构

YA32-200四柱式万能液压机液压系统的组成 YA32-200四柱式液压机的液压系统原理二、液压机电继电器-接触器电气控制设计

继电器-接触器电气控制电路图分析及设计

电气元件的选择

三、液压机可编程控制器系统的设计

PLC 控制系统的设计原则

PLC控制系统的设计步骤

PLC选型

PLC系统的接线外设元器件选择

PLC程序设计

程序调试

四、总结

五、参考文献

中南大学机电院

一.YA32-200四柱式万能液压机的工作原理

YA32—200实物图片

1. YA32-200四柱式万能液压机的结构

液压压力机的英文名称是hydraulic and oil press液压压力机又称液压成形压力机，使用各种金属与非金属材料成型加工的设备。液压压力机主要是有机架、液压系统、冷却系统、加压油缸、上模及下模，加压油缸装在机架上端，并与上模联接，冷却系统与上模、下模联接。其特征在于机架下端装有移动工作台及与移动工作台联接的移动油缸，下模安放在移动工作台的上面。

液压机的结构类型有单柱式、三柱时、四柱式等形式，YA32—200四柱万能液压机是四柱式的，它主要由横梁、导柱、工作台、上滑块和下滑块顶出机构等部件组成，结构原理图如图1-1所示。

液压机的主要运动是上滑块机构和下滑块顶出机构的运动，上滑块机构由主液压缸(上缸)驱动，顶出机构由辅助液压缸(下缸)驱动。液压机的上滑块机构通过四个导柱导向、主缸驱动，实现上滑块机构“快速下行→慢速加压→保压延时→快速回程→原位停止”的动作循环。下缸布置在工作台中间孔内，驱动下滑快顶出机构实现“顶出→返回→停止”动作循环，如图1-2所示。YA32—200型四柱万能液压机是一种液压机典型产品，其主液压缸最大压制力为2MN。该机的液压系统采用普通液压阀控制。

2.YA32—200四柱式万能液压机液压系统的组成

YA32—200系统中的液压源为主泵3和辅泵1.主泵压力由远程调压阀9设定。辅泵1为小流量定量泵，主要主用是作电液动换阀10和4的控制油源，其工作压力由溢流阀2控制。系统的两执行元件为主缸和顶出缸，两液压缸的换向分别有电液动换阀4和10控制。液控单向阀14在主缸快速下行是开启副油箱18向主缸充液。液控单向阀12用于主缸快速下行通路和快速回程通路，单向阀13为主缸慢速下行时回油。单向阀16用于主缸的保压，阀15为带阻尼孔的卸荷阀，用于主缸保压结束后换向前主泵1的卸荷。节流阀7及背压阀6用于保持顶出缸下腔所需的力。阀5用于阀6阻塞时系统的安全保护。压力继电器用作保压起始时的信号发出装置。

图1-3 液压系统原理图

1-辅泵；2、8-溢流阀；3-主泵；4、10-三位四通电液动换向阀；5-安全溢流阀；

6-背压溢流阀；7-节流阀；9-远程调压阀；11-二位四通电磁换向阀；12、14-液控单向阀；13、16-单向阀；15-卸荷阀；17-压力继电器；18-副油箱

3.四柱式液压机的液压系统原理

⑴主缸

①快速下行按下启动按钮，1DT与5DT接通，阀10切换到右位，阀11切换到右位，辅泵1的控制压力油经阀11将液控单向阀12打开，此时主油路的流动路线为

进油路：主泵3→换向阀10（右位）→单向阀16→主缸无杆腔

回油路：主缸有杆腔→液控单向阀12 →换向阀10（右位）→换向阀4（中）

单向阀13

此时主缸快速下降，泵3流量不足，阀14在液位高度与大气压的作用下打开，副油箱中的油

液经阀14进入主缸无杆腔。

②减速加压当主缸滑块上的活动挡块压下行行程开关XK2，电磁铁5DT断电使换向阀11复位至左位，阀9关闭。此时无杆腔压力升高，阀14关闭，主缸转为慢速接近工件和加压阶段。系统油液的流动录像为

进油路：同快速下行

回油路：主缸有杆腔→单向阀13→换向阀10（右位）→换向阀4（中）→油箱

③保压延时当主缸上腔的压力达到设定值时，触发继电器17，使1DT断电，阀6复位至中位，主缸上、下油腔封闭，系统保压，单向阀16保证了主缸上腔良好的密封性，主腔上腔保持高压，保压时间由时间继电器调整，保压阶段只有液压泵低压卸荷，系统中无油液流动。

主泵3→换向阀10（中位）→换向阀4（中位）→油箱

④卸压回程保压时间结束时，时间继电器发出信号，使2DT通电，换向阀10换至左位，主缸进入回程阶段。如果此时主缸上腔立即与回油想通，会引起振动和噪声，所以必须先卸压后回程。

当换向阀10切换至左位后，主缸上腔还未卸压，压力很高，阀15开启，因此有

主泵3→换向阀10（左位）→阀15→油箱

此时主泵3在低压下运行，尚不足以打开阀14的主阀芯，但能打开阀内部的卸荷小阀芯，高压油由卸荷小阀芯的开口泄回副油箱18，压力逐渐降低至使阀15关闭为止。卸压结束后，顶开阀14主阀芯，此时系统的油液流动路线为

进油路：主泵3→换向阀10（左位）→单向阀9→主缸有杆腔

回油路：主缸无杆腔→阀14→副油箱18

⑤停止主缸挡块压下XK1时，2DT断电使换向阀10复位至中位，主缸活塞被该阀的M型机能的中位锁紧而停止运动，回程结束，油液流动同保压阶段。

⑵顶出缸

顶出缸的运动应与主缸实现互锁。阀10处于中位状态。

①顶出当主缸挡块碰到XK1时，3DT通电，换向阀4切换至左位，油液流动路线为

进油路：主泵3→换向阀10（中位）→换向阀4（左位）→顶出缸无杆腔

回油路：顶出缸有杆腔→换向阀4（左位）→邮箱