液压动力滑台的PLC控制系统设计

液压动力滑台的PLC控制系统设计

摘要

液压动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通用部件，液压动力滑台在组合机床中已得到广泛的应用。液压动力滑台通过液压传动系统可以方便地进行无级调速，正反向平稳，冲击力小，便于频繁地换向工作。配置相应的动力头、主轴箱及刀具后可以对工件完成各种孔加工、端面加工等工序，它的性能直接关系到机床质量的优劣。

本设计是在充分分析了液压动力滑台的液压传动系统及工作原理的基础上，通过继电器一接触器控制与PLC控制方案的对比我选择了PLC控制，根据控制要求选择了PLC的型号，在硬件设计中画出了PLC的外部接线图；在软件设计中，设计了液压动力滑台PLC控制系统的软件流程图和梯形图，实现了控制要求。

关键词：液压，动力滑台，PLC，控制

目录

前言 (1)

第1章概述 (2)

1.1 液压动力滑台的应用 (6)

1.2 继电器—接触器控制与PLC控制方案的比较 (7)

1.2.1 继电器—接触器控制的优缺点 (7)

1.2.2 PLC在液压动力滑台中的应用 (7)

第2章液压动力滑台液压传动系统及工作原理 (7)

2.1 功能结构 (7)

2.2 液压传动系统及工作原理 (8)

第3章液压动力滑台PLC控制系统的设计 (12)

3.1 硬件的设计 (13)

3.2 软件的设计 (13)

3.2.1 软件流程图的设计 (13)

3.2.2 梯形图的设计 (15)

结论 (19)

谢辞 (20)

参考文献....................................................................... 错误!未定义书签。

前言

液压动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通用部件，液压动力滑台在组合机床中已得到广泛的应用。液压动力滑台通过液压传动系统可以方便地进行无级调速，正反向平稳，冲击力小，便于频繁地换向工作。配置相应的动力头、主轴箱及刀具后可以对工件完成各种孔加工、端面加工等工序[1~2]，它的性能直接关系到机床质量的优劣。它利用液压传动系统实现滑台向前或向后的运动，由液压缸的左右运动来拖动滑台在滑座上移动，再由电气控制系统控制液压传动系统，实现滑台的工作循环。传统的液压传动系统是由电气控制线路控制，由于这种控制线路的触点多，接线复杂，可靠性低，灵活性差，功耗高，而且维修困难，其大量的硬件接线使系统可靠性降低，也间接地降低了设备的工作效率影响了加工质量，因此越来越满足不了现代化生产过程的复杂多变的控制要求。现采用PLC对此系统进行控制，能很方便的实现多种复杂的自动工作循环，使用简单，编程方便，可靠性高，通用性和灵活性强，采用PLC控制液压系统完成基本的动作—液压缸的自由进退，从而实现液压动力滑台的进给运动。YT4543型液压动力滑台的工作循环是：快进→一工进→二工进→死挡铁停留→快退→原位停止六种工况。

第1章概述

液压与气压传动

1.1液压与气压传动的特点

1.1.1 液压传动有以下一些优点

1. 在同等体积下，液压装置比电气装置产生更高的动力。在同等功率下，液压装置体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率的电动机12%左右。

2. 液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。

3.液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），它还可以在运行过程中进行调速。

4.液压传动易于实现自动化，它对液体压力、流量或流动方向易于进行调节或控制。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现复杂的顺序动作，也能方便地实现远程控制。

5. 液压装置易于实现过载保护，这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。

6. 由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。

7.用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单。

1.1.2液压传动的缺点

1.由于流体流动的阻力损失和泄漏是不可避免的，所以液压传动在工作过程中常有较多的能量损失。

2. 工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。

3.为了减少泄漏，液压元件的制造精度要求很高，因而价格较贵。

4. 液压传动出现故障时不易找出原因。

1.1.3气压传动的优点

1.空气可以从大气中取得，同时，用过的空气可直接排放到大气中去，处理方便，万一空气管路有泄漏，除引起部分功率损失外，不致产生不利于工作的严重影响，也不会污染环境。

2. 空气的粘度小，在管道中的压力损失很小，因此压缩空气便于集中供应和远距离输送。

3.因压缩空气的工作压力较低（一般为0.3~0.8MPa），因此，对气体元件的材料和制造精度上的要求较低。

4. 气体系统维护简单，管道不易堵塞。

5. 使用安全，并且便于实现过载保护。

1.1.4气压传动的缺点

1.由于空气具有可压缩的特性，因此运动速度的平稳性不如液压传动。

2. 因为工作压力较低和结构尺寸不宜过大，因而气压传动装置的总推力一般不可能很大。

3. 传动效率较低。

总的来说，液压与气压传动的优点是主要的，而它们的缺点通过技术条件进步和多年的不懈努力，已得到克服或得到了恨得的改善。

1.2液压系统实例

液压传动系统是根据机械设备的工作要求，选用适当的液压基本回路经过有机组合而成。阅读一个较复杂的液压系统图，可分为以下几个步骤：

1.了解机器设备的工作原理，从而了解机械设备的工况对液压系统的要求;了解在工作循环中的各个工况对力、速度和方向这三个参数的要求。

2. 初读液压系统图，了解系统中包含那些元件，并且以执行元件为中心，将系统分解为若干个子系统。

3. 逐个分析每一个子系统，了解其执行元件与相应的阀、泵之间的关系和由那些基本回路组成。参照电磁铁动作表和执行元件的动作要求，理