机电设备液压系统的电器与PLC控制
基于PLC的液压传动组合机床电气控制系统设计
表２ Ｉ／Ｏ端子分配表
输 入
输 入 设 备
输入端子
输 出 输 出负 载 输 出 端 子
ＳＡｌ ＳＡ２ ＦＲ１
１０．Ｏ １０．１ １０－２
ＫＭ １ ＫＭ２ ｌ（＝Ｍ３
ＱＯ．Ｏ Ｑ０．１ ＱＯ．２
ＦＲ２ ＳＢ１ ＳＢ２
１０－３ １０．４ １０．５
ＹＶ１ ＹＶ２ ＹＶ３
及软件设计 ，提供了主要的硬件 原理图和软件 程序 。
关键 词 ： 可编程序控 制器 ；组合机床 ；控制系统
中图分类号 ：ＴＰ２７３
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ００９—０１ ３４（２０１ ２）０６（下）一００６４—０３
Ｄｏｉ：１ ０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００９－０１ ３４．２０１ ２．６（下 ）．２２
（１．郑州工业安全职业学院 机 电工程系 。郑州 ４５１１５０；２．济源职业技术学 院 电气系 。济源 ４５４６５０） 摘 要 ： 本文设计 了一种以德国西 门子公司的微型可编 程序控制器 （ＰＬＣ）为核心 的控制系统 ，以替
代组合机床 上原有的继 电控 制线路 ，实现 了对组合机床控 制系统的改造 。分 析了系统 的硬 件
Ｉ１ ４
ＳＱ８ 回 ＫＰ２
Ｉ１．５
Ｑ０．７
一 ＿＿＝ ／一 — Ｉ１．６
Ｌ＋ １Ｍ
２Ｍ Ｍ
２４Ｖ ．
２Ｌ ｌ
Ｉ
ＦＵ２
图 ３ ＰＬＣ的 Ｉ／Ｏ端 子 接 线 图
第３４卷 第６期 ２０１２—６（下 ） ［６５１
务ｌ 匐 化
网络 １Ｑ０ ． １
白凸白 换 得 到 ，转 换 过 程 中应 注 意 以
图２ 左 右 动 力 头 的 工 作 循 环 示 意 图
刍议机电工程自动化中PLC技术的引入
刍议机电工程自动化中PLC技术的引入摘要：传统机电控制系统自动化水平较低，不仅无法保证系统控制的精准化，影响机械生产效率和生产质量，而且还需要大量的人力资源人工操作控制系统，人类工作强度较大。
将PLC技术应用于机电控制装置中，可以实现对传统机电控制系统的优化和改进，对于提高系统控制水平和控制力度是非常重要的，加快了机械电子控制技术的发展和进步。
并且，随着对PLC技术研究的不断深入，该项技术变得越来越成熟，已经被广泛应用于整个机电控制领域，其实用价值得到了充分体现。
本文主要探究了机电工程自动化中PLC技术的引入，以供参考。
关键词：机电工程自动化；PLC技术；引入引言：当前，PLC技术已被大量应用于机电工程领域，并将计算机与自动化控制及通信信息技术相结合，使得机电工程的运作更具可靠性、灵活性和简便性。
PLC技术在电气工程中的应用，增强了电气工程的自动化控制水平，也更好的推动了电气工程自动化行业的快速发展。
一、PLC技术综述PLC技术是一种可程序控制技术。
该技术在运行时，主要依赖于相关的编程存储器来保存内部程序，并基于其进行用户指令的接收和引导，从而进行逻辑运算作业。
通常来说，PLC技术可以根据使用者所下达的各种命令，在专用的软件体系结构中“串行”运行。
总的来说，该技术在运行时可以借助于控制器来进行栈指令顺序的安排，并从而进行数据状态的扫描，然后将处理结果转化为控制信号形式进行传递，最终在借助于执行结构中的CPU来完成程序的循环执行。
现在，可编程控制器技术已被大量应用到电力控制中，从而使电力系统的连接数量大大减少。
此外，在技术系统下，接线端口在运行时可以实现对数据信号的输入和输出，而且还可以通过软件与内部线路的连接，从而简化了相关的操作流程。
PLC技术在电气工程进行自动化控制中是必不可少的，所以，随着社会的发展，PLC技术在电气工程自动化控制中的应用已经成为必然。
现代计算机的研发结果将会被各个领域所普遍应用，而自动化控制的电气工程也是被应用的领域之一，为了让它与时俱进，使得电气工程的自动化技术也在逐步地寻求新的解决办法，期望可以将现代的信息技术与自己的系统性能相融合，将PLC技术与电气工程相融合，从而让电气自动控制中的新型信息技术得以充分的展现。
电器及PLC控制技术PPT课件
注：使用接近开关时应注意选配合适的
有触点继电器作为输出器，同时应注意温度 对其定位精度的影响。
作业：
习题册 P8 1-1，1-2
书上
P19 1-1
第三节 接触器和继电器
1.3.1 接触器
接触器属于控制类电器，是一种适用于远距离频繁 接通和分断交直流主电路和大容量控制电路，实现远 距离自动控制，并具有欠（零）电压保护功能的电器。
其主要控制对象是电动机，也可用于其他电力 负载，如电热器、电焊机等。接触器具有欠压保护、 零压保护、控制容量大、工作可靠、寿命长等优点， 它是自动控制系统中应用最多的一种电器，其实物图 如图所示。
课程介绍
本课程是一门实用性很强的专业课， 主要内容是以电动机或其它执行电器为控 制对象，介绍继电器接触器控制系统和 PLC控制系统的工作原理、应用技术，典 型机械的电气控制线路以及电气控制系统 的设计方法。
要求
本课程要求同学们：
1．熟悉常用控制电器的结构原理、用途，了解 其型号规格并能够正确使用。
④磁吹灭弧法：电 磁吸力的作用下 迅速拉长电弧使 用于熄灭直流电 弧。
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
接触器的用途：
接触器是一种用来频繁接通和断开 交、直流主电路及大容量控制电路的自动 切换电器。它具有低压释放保护功能，可 进行频繁操作，实现远距离控制，是电力 拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元 件
《电气控制与PLC应用技术》课程标准 电气控制与PLC课程标准
《电气控制与PLC技术》课程标准课程名称：《电气控制与PLC技术》学时：96学时适用专业：电气自动化技术、机电一体化技术、数控技术、计算机控制技术、电子信息工程技术等专业。
一、课程概述(一)课程定位《电气控制与PLC技术》课程是高职高专院校机电一体化技术、电气自动化技术、计算机控制技术、数控技术、电子信息工程技术专业的一门核心职业技能课程，是一门实践性和专业性较强的课程。
通过采用“教学做”一体化教学、项目训练与综合实训一体化，企业顶岗实习与校内实习相结合等新型教学模式，使学生了解电气控制与PLC 技术方面的基本原理、结构、编程方法、编程技巧、基本技能，培养学生应用技术知识的能力以及创新思维能力，提高学生的专业素质，使学生具备一定的电气控制与PLC控制技术分析、设计和制作等技能型人才所必需的基础知识及相关的基本职业能力，使学生在机电设备行业更好适应新的工作需要，为毕业后就业及今后可持续发展奠定基础。
(二)设计思路本课程根据高职办学的需要，紧密依托行业开发课程，从高技能人才的培养要求出发，以强化技术应用能力培养为主线，校企联合共同开发构建基于工作过程的教学体系。
按照“校企合作、工学结合、能力为本、就业为先”的理念，聘请行业专家、企业技术能手担任专业委员会委员，对课程的教学目标、教学内容等进行论证，与行业技术专家一起根据专业岗位能力标准，分析和归纳所对应的知识与技能要求，然后对知识技能进行归属性分析，以实际工作任务驱动，按项目进行教学单元构建，将知识融合到项目和任务中。
课程内容以“理论够用、实践为重”为指导思想，以岗位技能需求为标准，采用由课程组自编的十二五规划高职特色教材《电气控制与PLC应用技术》，利用电工电子与自动化省级职业院校实训基地和校外实习基地的硬件资源，将课堂搬到实训现场，率先采用独具特色的“一班一厂、即学即练制”案例教学模式，在做、教、学中充分体现做中学和学中做，以实际工作项目激发学生的学习兴趣，通过项目、任务的训练加深学生对知识的理解、记忆和掌握运用，在项目、任务训练中提高学生的岗位技能，培养学生工程实践能力、职业意识、合作意识与创新意识，提高学习效率。
《电气控制与PLC控制技术》课程教学大纲
《电气控制与PLC控制技术》课程教学大纲一、课程的地位、作用和任务《电气控制与PLC控制技术》是自动化、机电类等专业的一门核心课程，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性课程。
通过学习使学生掌握常用电器的使用、控制电路的基本环节、常见故障分析、PLC的构成、指令系统及编程方法，形成控制电路的设计、安装、调试、故障处理能力和应用可编程控制器实现电气自动控制要求的能力。
二、教学内容及教学要求（一）常用低压电器1．知识点和教学要求（1）掌握各种常用低压电器的工作原理，图形和文字符号及使用方法。
（2）理解各种常用低压电器的组成和结构特点。
（3）了解各种常用低压电器的一般技术指标。
2．能力培养要求使学生具有选择和使用各种常用低压电器的能力和简单故障判断能力。
（二）电气控制电路的基本控制环节1．知识点和教学要求（1）掌握电气控制原理图的基本知识和绘图方法，电动机启动和制动控制方法，各种保护环节，控制系统中常用的控制原则。
（2）理解三相绕线式异步电动机的启动控制方法。
（3）了解直流电动机的启动、反转、调速和制动的控制方法。
2．能力培养要求使学生具有分析和设计简单电气控制电路图的能力。
（三）常用机床电气控制系统1．知识点和教学要求（1）掌握阅读和分析电气控制原理的方法和步骤。
（2）理解常用机床电气控制原理。
（3）了解常用机床电气控制系统故障分析。
2．能力培养要求培养学生具有阅读和分析电气控制原理图的能力、常见电气故障诊断和分析的能力。
（四）桥式起重机电气控制1．知识点和教学要求（1）理解桥式起重机的电气控制原理，凸轮控制器和主令控制器的工作原理。
（2）了解桥式起重机的结构、电气控制要求、电动机的几种工作状态。
2．能力培养要求使学生初步具有分析和操作桥式起重机电气控制线路的能力。
（五）可编程控制器概述1．知识点和教学要求（1）理解PLC的定义和特点。
（2）了解PLC的来源、应用范围、发展趋势以及在工业自动控制领域中的地位和作用。
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Design of PLC Control System for Hydraulic Power SlidingTableABSTRACTHydraulic Power Sliding Table is a combination of tools used to achieve the feed movement of the general components, hydraulic power slide in the modular machine tool has been widely used. Hydraulic Power Sliding Table by hydraulic variable speed drive system can be easily carried her, positive and negative to stable, the impact force is small, easy to work frequently change. Configuration corresponding power head, spindle and tool box on the workpiece can be completed after the processing of various holes, face processing and other processes, its performance is directly related to the merits of quality machine tools.The design is a full analysis of the hydraulic power transmission and hydraulic slide sets based on the principle, by a contactor control relay and PLC control program for comparison I chose the PLC control and PLC based control requirements of the model chosen, In the hardware design to draw the external wiring diagram of PLC; in software design, the design of the Hydraulic Power Sliding Table PLC control software flow chart and ladder, to achieve the control requirements.KEY WORDS: Hydraulic, Power Sliding Table，PLC，control目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1 液压动力滑台的应用 (2)1.2 继电器—接触器控制与PLC控制方案的比较 (2)1.2.1 继电器—接触器控制的优缺点 (2)1.2.2 PLC在液压动力滑台中的应用 (3)第2章液压动力滑台液压传动系统及工作原理 (4)2.1 功能结构 (4)2.2 液压传动系统及工作原理 (4)第3章液压动力滑台PLC控制系统的设计 (9)3.1 硬件的设计 (10)3.2 软件的设计 (10)3.2.1 软件流程图的设计 (10)3.2.2 梯形图的设计 (12)结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)外文资料翻译 (19)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。
液压机的PLC控制—应用于模具成型
综合上面所阐述，液压机的迅速发展促进了生产力的发展。随着电气控制技术与液压传动技术的不断发展进步，液压机本身的自动化程度还有加工精度都将进一步得到提高，进而实现智能化控制。
1.3
液压传动的基本原理：液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
YB32—200液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。在本设计中，通过查阅大量文献资料，介绍了液压缸的原理，拟订了液压原理图。介绍了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制；为了保证零件的成型质量，液压系统中设置保压回路，通过保压使工件稳定成型；为了防止产生液压冲击，系统中设有泄压回路，确保设备安全稳定的工作。本设计对液压机进行了PLC改造，以对液压机进行醒PLC控制，进一步实现对液压机半自动控制。
油缸液压回路PLC控制实验
二、 组接电路：
实验步骤及内容
本实验的电气控制回路比较复杂，而且涉及强电、弱电的混合连接，实验设备也比较精密， 这就要求我们接线时一定要仔细检查，切不可在未检查确认无误之前通电。
（1）主电路连接：按照电气控制回路原理图连接电路，输入的三相电源在多功能电源板 上，自带保险和空气开关，交流接触器和热继电器在可编程控制器输入板上（内部已接 好）。
CH
20EDR1
NC 00 01 02 04 05 07
NC COMCOMCOM 03 COM 06COM 01 03
NC COM COM COM 03 COM 06
1YA 三位四通(换)
2YA 三位四通(直) 3YA 二位二通 4YA 二位二通
1----SB1 泵站启动 2----SB2 单周期触发 3----SB3 急停 4----SB4 循环触发 5----SB5 手动快退复位
节流阀串联速度换接回路电气接线图
机械工程实验教学中心
实验器材和设备
机电液综合实验台
一台
液压泵站（含油箱、液压泵、电动机等） 一套
五通接头
若干
油管（含快换接头） 若干
油缸、三位四通换向阀，溢流阀 各一个
两位两通换向阀，节流阀 各二个
电源板（含空气开关、保险、计时器ZN48-FX、AC360V、AC220V
机械工程实验教学中心
实验预备知识
1、PLC概述 PLC的工作方式为周期扫描各端口，再逐条执行，从而实现周期自动控
制。其每个周期包括输入采样、程序执行、输出采样三个阶段。下图为 PLC周期工作方式。
第一步为输入采样阶段，控制器首先以扫描的方式顺序读入所有的输入 端的信号状态（1或0），并逐一存入输入状态寄存器，其位数与输入端 子的数目相对应，而且即使程序执行期间，输入状态发生变化，输入状 态寄存器的状态也不会发生变化。
电气控制与PLC课程标准精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一、课程性质及定位本课程是机电专业的一门专业主干核心课程，适用于机械制造与自动化、机电一体化等专业，属于B类课程。
本课程定位于电气控制线路的工作原理与PLC 编程两大方面的内容，培养学生的分析和设计电气控制线路的能力，是一门既有系统理论又有实践性的专业课程。
二、本课程教学目标与任务通过本课程的学习，学生应能掌握PLC的基本工作原理和电气控制的基础知识。
为此，必须完成继电-接触器控制电路的基本知识和常用控制电路的教学任务，培养学生熟练地掌握继电-接触器系统基本控制电路，并能设计、安装、调试各种简单的电气控制电路的能力。
三、先修及后续课程先修课程：《电工基础》、《电子技术》、《电机与拖动》后续课程：《伺服系统》、《机电一体化技术》、《数控机床调试与维护》等。
四、本课程教学内容及基本要求第一章常用低压电器教学内容：接触器、熔断器；电磁式接触器；低压断路器；继电器。
基本要求：了解控制电器的分类与应用特点；了解常用典型控制电器的主要特点及结构特征；掌握常用典型控制电路的用法，会识别常用控制电器及图形符号。
第二章电气控制线路的基本原则及基本控制电路教学内容：三相异步电动机的点动、长动控制电路；三相笼型异步电动机单向全压起动控制线路；三相笼型异步电动机降压起动控制线路；三相笼型异步电动机正、反转控制线路；三相笼型异步电动机制动控制线路；电动机的保护电路。
基本要求：了解电气控制线路绘制的国家标准化；能绘制和阅读简单的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理；能利用常用的控制电器和基本电路进行简单的控制电路设计制作。
第三章常用机床电气控制教学内容：CA6140车床的电气控制；M7130平面磨床的电气控制；Z3050搖臂钻床的电气控制；铣床电路电气控制。
基本要求：能阅读各种机床的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理。
第四章可编程序控制器的基本概况教学内容：可编程序控制器的基本概；基本要求：了解可编程控制器的历史与发展，应用领域与发展趋势。
液压回路PLC控制实验
机械设计制造及其自动化专业实验——机电控制实验机床液压与气动控制回路PLC控制实验实验指导书重庆理工大学实践教学及技能培训中心2010年12月学生实验守则1．学生应按照实验教学计划和约定的时间，准时上实验课，不得迟到早退。
2．实验前认真阅读实验指导书，明确实验目的、步骤、原理，预习有关的理论知识，并接受实验教师的提问和检查。
3．进入实验室必须遵守实验室的规章制度。
不得高声喧哗和打闹，不准抽烟、随地吐痰和乱丢杂物。
4．做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程，爱护仪器设备，服从实验教师和技术人员指导。
未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品。
5．实验中要细心观察，认真记录各种试验数据。
不准敷衍，不准抄袭别组数据，不得擅自离开操作岗位。
6．实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生。
若出现事故，应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保护现场，不得自行处理。
7．实验完毕，应主动清理实验现场。
经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。
8．实验后要认真完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。
在规定时间内交指导教师批改。
9．在实验过程中，由于不慎造成仪器设备、器皿、工具损坏者，应写出损坏情况报告，并接受检查，由领导根据情况进行处理。
10．凡违反操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的，肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度，按学院有关规定予以赔偿。
重庆理工大学说明1.同学可以登录学校的“实验选课系统”（从学校首页登陆：或从数字校园登录），自己进行实验项目的选择。
希望同学们能在每个实验项目开放的时间内尽早进行实验预约（预约时间必须比实验上课时间提前3天），因为学生数量比较多，如果某实验项目开放的时间内同学未能进行实验预约，则错过该实验项目的实验机会，补做就要在该实验项目下一次开放时进行。
2.如有什么问题，同学可以拨打电话联系62563172张君老师。
PLC控制液压系统设计论文
《自动生产线技术》项目设计报告题目： PLC控制气压系统姓名：毛晟所在系部：自动控制系班级名称：机电0821学号： 07指导老师：王江涛2010年 5 月设计（论文）任务书此次论文包含三个小章节，第一章讲述了气动技术，其中包含了气动技术的概括、它的发展及组成。
第二章概述了电气控制系统，其中包含了主要功能和系统组成。
最后一章对书后的习题进行了详细的讲解，包括梯形体，指令，PLC硬件接线图，电气回路图等。
关键词：气动技术；电气控制；电气回路图第1章气动技术概况 (1)1.1气动技术概况 (1)1.2气动技术应用方面 (1)1.3组成详解 (2)第二章电气控制系统 (3)2.1概述 (3)2.2主要功能 (3)2.3系统组成 (4)第三章设计任务 (5)3.1任务要求 (5)3.2任务分析与解答 (6)参考文献 (8)致谢 (9)第1章气动技术概况1.1气动技术概况气动（PNEUMATIC）是“气动技术”或“气压传动与控制”的简称。
气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。
纵观世界气动行业的发展趋势，气动元件的发展动向可归纳为:（1）高质量电磁阀的寿命可达1亿次，气缸的寿命可达5000-8000Km（2）高精度定位精度可达0.5~0.1mm，过滤精度可达0.01um，除油率可达1m3标准大气中的油雾在0.1mg以下（3）高速度小型电磁阀的换向频率可达数十赫兹，气缸的最大速度可达3m/s（4）低能耗电磁阀的功率可降至0.1W。
环保、节能（5）轻量化元件采用铝合金及塑料等新型材料制造，零件进行等强度设计（6）无给油化不供油润滑元件组成的系统不污染环境，系统简单，维护也简单，节省润滑油（7）复合集成化减少配线（如串行传送技术）、配管和元件，节省空间，简化拆装，提高工作效率1.2气动技术应用方面汽车制造业其中包括焊装生产线、夹具、机器人、输送设备、组装线、涂装线、发动机、轮胎生产装备等方面生产自动化机械加工生产线上零件的加工和组装，如工件的搬运、转位、定位、夹紧、进给、装卸、装配、清洗、检测等工序。
电器控制与PLC技术应用
PLC在复杂系统中的应用
多轴运动控制
利用PLC的高速计数和脉冲输出 功能，实现多轴运动控制，提高
设备精度和生产效率。
过程控制
通过PLC的模拟量输入/输出模块， 实现对温度、压力、流量等过程
量的精确控制。
数据采集与处理
利用PLC的数据采集功能，对生 产过程中的数据进行实时采集、 处理和分析，为生产管理提供决
绿色环保理念在技术应用中的体现
节能技术应用
采用先进的节能技术，降低电器控制系统的能耗，提高系统的能 源利用效率。
环保材料应用
在电器控制系统的设计和制造过程中，选用环保材料，减少对环 境的影响。
废弃物回收处理
对于电器控制系统产生的废弃物，进行合理的回收和处理，降低 对环境的污染。
THANKS
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策支持。
远程监控与故障诊断技术
远程监控技术
01
通过PLC与上位机或云平台的通信，实现对设备运行状态的远程
实时监控和历史数据查询。
故障诊断技术
02
利用PLC的故障诊断功能，对设备故障进行快速定位和诊断，提
高维修效率。
预防性维护策略
03
通过对设备运行数据的分析，制定预防性维护策略，降低设备
故障率和维修成本。
03
CATALOGUE
电器控制与PLC技术应用实例
电机启动与停止控制
传统继电器控制
通过继电器、接触器等电器元件组成 控制电路，实现电机的启动、停止和 正反转等功能。
PLC控制
通过PLC编程，实现电机的软启动、软 停止、速度调节等复杂控制功能，提高 电机运行平稳性和效率。
灯光照明系统控制
传统灯光控制
05
CATALOGUE
PLC与机电一体化
PLC与机电一体化摘要：随着现代化工业生产的发展，自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。
由于气动技术、液压技术、传感器技术、PLC 技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的具有真正意义的“机电一体化技术”，已成为当今工业科技的重要组成部分。
“机电一体化技术”是现代科学技术发展的必然结果。
本文将简要的介绍机电一体化中应用PLC的优点及他们的发展趋势。
一、PLC与机电一体化的概念：1）机电一体化：又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。
机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。
现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。
2）PLC：可编程序控制器( Programmable Logic Controller) 简称PLC, 是采用微电脑技术制造的通用自动控制设备。
它是一种带有指令存储器、数字或成模拟的输入输出接口, 以运算为主能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算等功能, 用以机器或生产过程自动控制和监视的装置。
它以优越的功能、良好的控制精度和高可靠性, 在工业自动化控制中独领风骚。
程序控制技术是工业自动化中重要的基础技术, PLC 既能控制开关量, 也能控制模拟量, 用于替代继电器控制逻辑、二极管矩阵逻辑以及便于接线的数字逻辑。
由于PLC 是专门为工业自动化控制设计的一种工业用微电脑, 所以在工业自动化控制中, PLC 比单板机、微型计算机的使用更可靠简单。
PLC 使用的是工程技术人员都容易理解和掌握的梯形图, 只要知道继电器控制原理很容易变换为PLC使用的梯形图, PLC 是实现机电一体化的极佳选择。
《电气控制与PLC应用技术》课程介绍
《电气控制及PLC应用技术》课程介绍一：课程简介（一）课程概述1、《电气控制与PLC应用技术》是我院、机电一体化技术、数控技术等专业必修的专业课之一，同时它也是帮助学生考取中级和高级电工职业资格证书和PLC程序设计师资格证书的核心课程。
共64学时，其中实践教学32学时。
2、近五年来，我院机电一体化教学团队对这门课程进行了改革。
将《电工电子技术》中的电机控制部分和《PLC原理与技术》课整合成一门课程，包括“电气控制”和“PLC技术”和“机床电气维修”三大部分。
3、在机电一体化技术专业的能力结构中，本课程占有重要位置。
要求熟悉常用低压电器的原理及使用，能熟练阅读机床电气控制线路的原理图和接线图，能进行技术改造；熟练掌握PLC控制技术及其在工业控制中的应用。
4、课程定位：《电气控制与PLC应用技术》课程是机电一体化专业的核心课程，在课程建设中按照培养“满足生产第一线需要、符合岗位需求的高素质技能型人才”的教学要求，发挥我院机电专业教学团队优势，利用丰富的教学资源，使用基于“项目+案例”的教学方法，融合机电行业标准，构建项目导向的“教学做”一体化的教学模式。
（二）教学团队概述1、“电气控制与PLC应用技术”课程教学团队共有专业主讲教师5人，硕士2人、考评员5人，双师教师5人。
2、为满足“电气控制与PLC应用技术”课程的开发，学院安排课程负责人、主讲教师先后参加了“基于工作过程系统化”课程开发培训、工学结合课程实施培训、聘请四川航空职业技术学院李学锋教授进行信息化教学设计培训。
二、课程教学目标根据人才培养方案、融合岗位职业标准一一培养熟悉国家相关电气标准和工艺规范，掌握电器控制、PLC控制系统的设计安装和调试技术、具有较强的学习能力、实践能力、创新能力、就业能力、德智体美全面发展的高素质、高技能、创新型人才。
（一）知识目标1、熟悉国家相关电气标准和行业规范2、掌握常用低压电器控制系统的设计安装和调试的基本知识3、掌握小型PLC控制系统的设计安装和调试的基本知识（PLC编程、技术资料的编写）（二）能力目标1、熟练使用常用仪器仪表、电工工具、安装配线工具2、能够完成小型电气控制系统和PLC控制系统的设计安装和调试（PLC编程）3、按国家标准正确绘制电气原理图、电气设备元件布置图、电气设备接线图等电气图纸（三）素质目标1、培养学生学会信息查询、收集与整理分析的能力2、具备创新意识、良好的学习能力和可持续发展的能力。
基于PLC的液压机控制系统设计
基于PLC的液压机控制系统设计文章主要介绍了液压机系统的工作原理、特点以及研究现状。
从设计角度出发，分析液压系统的工艺流程；根据液压系统的工艺特点设计电气控制系统，分析在电气控制与液压系统的自动、手动控制方式，编写PLC程序，最终由PLC 程序控制液压系统形成一个统一的控制系统整体，达到利用自动化手控制液压系统完成特定的工作行程。
系统通过程序指令控制电路，执行速度快，克服了电磁继电器动作时间长触点抖动的缺点。
并达到所需精度，改善了控制效果，提高了设备的可靠性。
标签：液压传动；PLC控制；液压机1 概述液压传动与控制是以液体作为介质来实现各种机械量的输出（力、位移或速度等）的。
它与单纯的机械传动、电气传动和气压传动相比，其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率大；液压传动装置体积小、结构紧凑、布局灵活，易实现无级调速，调速范围宽，便于与电气控制相配合实现自动化[1，2]；易实现过载保护与保压，安全可靠；元件易于实现系列化、标准化、通用化；液压易与微机控制等新技术相结合，构成“机-电-液-光”一体化便于实现数字化[3，4]。
因此，其广泛应用于各种机械设备及精密的自动控制系统，发展速度迅速[5]。
液压机就是该控制理论一个典型应用。
液压机工艺用途广泛，适用于弯曲、翻边、拉伸、成型和冷挤压等冲压工艺，也可适用于校正和压装等工艺。
PLC 以其高可靠性、强抗干扰性、良好的通用性等优点在工业控制的各个领域得到日益广泛的应用[6，7]。
特别是在液压机的液压控制系统中，PLC已得到普遍应用和发展，而且这一趋势仍将继续。
2 工艺流程铝型材液压机是一种把铝或铝合金棒料挤压成各种规格型材的机器液压机工作时，铝棒坯料由加热炉加热到所需挤压温度，然后送至供锭器中，供锭器自动把坯料和挤压垫送至模筒口，由工作缸活塞推模筒直至模口，并在快速推料过程中，供锭器自动复位，同时，挤压筒及模具进行预热，最后，由工作缸进行挤压加工。
在挤压过程中，棒料靠装在挤压筒内的电热元件保持一定的温度挤压结束后，由剪切装置将制品与压余分离，剩料和压垫掉人残料溜槽，压机各部件全部复原，一次挤压加工结束。
液压升降工作台的设计液压系统PLC
液压升降工作台的设计(液压系统+PLC)摘要：对于较大工作台，需在其液压系统中加入储能装置，在工作台下降时将其势能储存起来，以便在工作台上升时重新释放出去，使能量的利用更加合理，并同时达到保护系统安全的目的。
对升降式工作台的液压系统的设计进行了探讨，通过采用主缸与辅助缸串联的方...<p>摘要：液压升降平台具有载重量大，结构坚固，升降平稳，操作简单，维护方便等特点。
适用于工厂，仓库，车站，搬运的场所等。
这篇论文介绍了液压升降平台的液压和工作特性。
具有结构紧凑、安装维护方便、利于实现典型液压的集成化和标准化等优点。
<br />关键词：液压升降平台液压系统可编程控制器<br /><br />液压升降工作台在小型的工厂里实用性很广，它的整个工艺流程是建立在液压系统，电器控制，的控制的基础上的，通过液压系统的的动力装置，结合的过程控制，实现在电器柜的操作面板上的简单操作，整个的一个系统实用，简单，方便，易于操作。
在现代化工业生产中，可以结合现代控制技术的其他设备发挥更大的作用，其在现代化生产中占有举足轻重的作用。
<br /><br />液压升降机的硬件设计<br />首先，整个液压升降工作台的骨架是用的钢做成的，在作业台的架上铺厚30mm的木板，在复2mm的不锈钢，作业台的主骨架用8#槽钢，辅助连接用40X40X5角钢，四周侧面全部用1。
5钢板包覆，所有的立柱底部均要封口，作业台与楼梯用螺钉连接，边角的毛刺去掉。
<p class='Gib549'></p> <br />液压升降工作台的基本尺寸和机构详见附录1，附录2 附录3。
<br />其次正对整个液压工作台的工艺要求，选择相关的器材，比如，液压站，电磁换向阀，PLC 等。
在液压系统的设计的时候我们呆遵循以下的步骤：<br />液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。
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佛山科学技术学院课程设计说明书设计名称：机电一体化综合课程设计题目：机电设备液压系统的电器与PLC控制学生姓名：专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：指导教师：日期：年月日课程设计任务书机械设计制造及其自动化专业年级班一、设计题目机电设备液压系统的电器与PLC控制二、主要内容设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环。
快速往返速度为v1=3m/min，加压速度为v2=40mm/min，压制力为F=200KN，运动部件总重量G=18KN。
快速行程380mm；慢速行程：20mm，起动时间为0.2s。
三、具体要求1、设计系统液压图，根据题目要求计算系统压力，并选择所有阀的型号（压力、流量等）；2、绘制电器控制线路图，能满足基本工作要求；3、编制PLC控制程序，能考虑整个液压系统的安全工作过程、工作速度、工作平稳性；程序包含手动、自动程序；四、进度安排1、阅资料，复习相关课程2天2、熟悉力士乐电子液压控制系统4天3、设计某台常用机械设备液压和电器控制系统10天4、完成元器件安装、接线、调试，模拟出设备的工作过程4天5、整理和编写说明书，准备答辩3天五、完成后应上交的材料1、液压系统设计实物连接图2、课程设计说明书六、总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录一．课程设计的主要内容和任务 (4)二．力士乐电子液压控制系统原理 (4)三．各系统的设计过程，考虑方案的合理性 (5)3.1分析负载 (5)3.2确定执行元件主要参数 (7)3.3设计液压系统方案和拟定液压系统原理图 (8)四．各系统液压原理图，电器图和梯形图 (12)4.1液压系统原理图 (12)4.2电气控制系统原理图 (13)五．选用的相应元器件清单 (17)六．结论与心得体会 (22)七．参考文献 (22)八．附件 (23)一、课程设计的主要内容和任务设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环。
快速往返速度为v1=3m/min，加压速度为v2=40mm/min，压制力为F=200KN，运动部件总重量G=18KN。
快速行程190mm；慢速行程：10mm，起动时间为0.2s。
要求：1、设计系统液压图，根据题目要求计算系统压力，并选择所有阀的型号；（压力、流量等）2、绘制电器控制线路图，能满足基本工作要求；3、编制PLC控制程序，能考虑整个液压系统的安全工作过程、工作速度、工作平稳性；程序包含手动、自动程序；二、力士乐电子液压控制系统原理力士乐设备说明：为适应对液压传动与控制技术知识日益提高的要求，特别为进行职业培训和专业进修开发了液压技术实验教，学系统－TS-DS4。
基本的实验教学系统，主要由以下部分组成：实验台支架（1）－配有稳固而转向灵活的承载滚轮（2）、并集成液压动力站（3），电气开关柜（4），工具箱（5），玻璃量筒（6）和P/T分配器（7）。
结构上，可以选择或者配置2个网孔栅实验板（8）用于液压元件，或者配置2个铝型材实验板（9）用于气动元件。
或者是各选1个网孔栅实验板和1个铝型材实验板。
训练系统就在网孔栅实验板或铝型材实验板上组装，用软管连接。
液压软管的快速接头，可以使训练实验既快速又安全地进行。
有选择的提供一个负载模拟器（10），并有大量的成套组件可供选择。
这样，基本实验教学系统，可成为一个完整的、按用户要求定制的、接近实践的确保职业培训和专业进修要求的系统。
设备特点：－用于职业培训和专业培训的实验教学系统－适合于进行BiBB(柏林联邦职业培训研究所)所推荐的学习训练。
－设备结构坚固，稳定性好。
－低噪音运行。
－便携式，滚轮稳定而转向灵活。
－模块化结构，多种变型。
－采用REXROTH公司NG6标准阀元件。
－一目了然而又深思熟虑的设计。
－大量成套组件可供选择。
•液压传动•故障诊断•电控元件•基础成套组件液压传动与电液控制•电液比例技术•行走机械（工程机械）液压技术－工艺技术交叉兼容的方案构思，适用于•液压传动与控制•气压传动与控制•机电一体化－有选择的备有详细的、一目了然的三、各系统的设计过程，考虑方案的合理性3.1分析负载：（一）外力负载：因为压制力为F1=200KN，运动部件总重量G=18KN，所以外力负载为：F=200KN-18KN=182KN（二）惯性负载：活塞杆的质量m=18KN/10=1800KG, 快速往返速度V1=3m/min=0.05m取加速时间t=0.2s，所以加速度:（三）阻力负载：因为本系统忽略所有的静摩擦和动摩擦，所以阻力负载为0。
由上所知，液压缸在各工作阶段的负载如下表。
所以负载图如下图所示速度图如下所示。
3.2确定执行元件主要参数：m/min 3-3450负载图因为组合机床的最大负载约为182000N，所以液压系统取压力P1=19MPa。
因为系统要求快进快退速度相等，所以液压缸选用单活塞杆式。
这种情况下，液压缸无杆腔的工作面积A1等于有杆腔的工作面积A2的两倍，即T=A1/A2=2,并且活塞杆直径d与杆筒直径D成d=0.707D的关系。
为防止压头突然向下冲，在回油路上应设有背压P2，按书上资料取P2=0.5MPa。
由工进的负载值按书上资料计算液压缸面积将这些直径按GB/T2348—2001圆整成就近标准值得D=0.12m,d=0.08m由此求得液压缸两腔的实际面积为,。
经验算，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。
根据上述D和d的值，可估算出液压缸的各个工作阶段中的压力、流量和功率，如下表所示。
工况图如下：3.3设计液压系统方案和拟定液压系统原理图（一）设计液压系统方案由于该系统是固定式机床，且不存在外负载对系统作功的工况，并由工况图可知，这台机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小，所以系统采用节流调速方式和开式循环为宜。
为了防止压头突然下冲，回油路上要设置背压。
（二）选择基本回路a.选择快速运动和换向回路系统中采用节流调速回路后不论采用何种油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动。
b.选择工进回路通过在进油路和回油路上分别接入一个调速阀来调节工进过程中的运动速度。
从快进转到工进时，输入液压缸的流量从36.5l/min降至1.02l/min，速度变化较大，可选用电感式限位开关来控制速度的换接，以减少液压冲击。
当工进转为快退的时候，回路中的流量很大，进油路中流量通过39.6l/min。
为保证换向平稳，应采用电磁换向阀式换接回路。
c.选择保压回路当快进到达预定位置时，系统处于保压状态，为实现这样的功能，系统中选用M型和O 型电磁换向阀，当保压的时候，O型电磁换向阀处于中位，通过溢流阀的调节作用使整条回路处于保压状态。
（三）将液压回路综合成液压系统将以上回路组合在一起并经过修改和整理可以组合成一个如图所示的液压系统原理图。
（四）选择液压元件a.液压泵液压缸在整个工作循环的最大工作压力为7.767MPa，如取进油路上压力损失为0.8MPa,则液压泵最大工作压力为P=7.767+0.8=8.567MPa因系统较为简单，故取泄漏系数为1.05，则液压泵实际流量为由于溢流阀最小稳定溢流量为3L/min，而工进时输入液压缸流量为1.02L/min,故液压泵流量规格最小应为4.02L/min。
根据以上压力和流量，查阅相关产品样本，最后确定选取从CBN-E425型齿轮液压泵，其排量是25ml/r,当液压泵的额定转速是2000r的时候，输出的理论流量是25mlx2000r=50L/min，取液压泵的容积效率是0.93，则液压泵的实际输出流量是50L/minx0.93=46.5L/min。
由于液压缸在快退时输入功率最大，这时候液压泵工作压力是 1.95Mpa，流量是46.5L/min,取液压泵的总效率是0.84，则液压泵的驱动电机所需要的功率是=1.799KW查阅电机产品样本选择Y90L-2,其额定功率是2.2KW，额定转速是2000r/minb.阀类元件及辅助元件根据阀类及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出如下图所示这些液压元件的型号及规格。
（五）验算液压系统性能验算系统压力损失并确定压力阀的调整值。
因为系统为中小型的液压系统，管道压力损失很少，可以不如考虑。
压力损失的验算应该按一个工作循环中不同阶段分别进行。
1、快进由液压原理图可知，进油路上油液通过M型三位四通电磁换向阀的流量是46.5ml/min，通过二位四通换向阀的流量是46.5ml/min，因此进油路的总压力损失为回油路上，流经O型三位四通电磁换向阀的流量是24.3ml/min ，因此回油路的总压力损失为：2、工进由液压控制原理图可知，工进时，进油路上油液通过M型三位四通电磁换向阀的流量是1.02ml/min，通过两位四通电磁换向阀的流量是1.02ml/min，因此进油路的总压力损失为回油路上，流经O型三位四通换向阀的流量是0.53ml/min ，因此回油路的总压力损失为：a3、快退由液压控制原理图可知，快退时，进油路上油液通过4通3位阀的流量是39.6ml/min，通过4通2位换向阀的流量是39.6ml/min，因此进油路的总压力损失为回油路上，流经4通3位换向阀的流量是75.72ml/min ，因此回油路的总压力损失为：则由此可知，溢流阀的调定压力是P=0.245+7.767=8.012MPa四、各系统液压原理图，电器图和梯形图本系统由液压系统跟电气控制系统组成，以下是各系统的原理和介绍。
4.1液压系统原理图液压回路的工作原理工作过程：快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环a)快速空程下行工作原理：A2通电,B2通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的左位——调速阀5——二位四通电磁换向阀7左位——液压缸8上腔。
回油路：液压缸8下腔——三位四通电磁换向阀9左位——溢流阀10——油箱2速度通过调速阀5调节b)慢速加压工作原理：A2通电，B1通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的左位——调速阀5——二位四通电磁换向阀7左位——液压缸8上腔回油路：液压缸8下腔——三位四通换向阀9的右位——节流阀11——三位四通电磁换向阀4左位——油箱2速度通过调速阀5和节流阀11共同调节c)保压工作原理： A2通电，三位四通电磁换向阀9处于中位。
通过调节溢流阀3保持系统压力d)快速回程：A1通电，B1通电，C1通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的右位——节流阀11——三位四通电磁换向阀9的右位——液压缸8下腔回油路：液压缸8上腔——二位四通电磁换向阀7左位——调速阀6——油箱2速度通过调速阀6调节4.2电气控制系统原理图a) 电气系统由三菱FX1N-24MR PLC部分和力士乐电气系统学习板组成，下面是该系统的组成电路图以及程序梯形图。