基于PLC 控制的液压控制系统
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刘俊,李文(大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028)摘 要:针对传统液压机控制系统的不足,为使其拥有更好的性能和人性化操作界面,构建了基于PLC与工业触摸屏的电气控制系统整体结构,设计采用三菱FX1N PLC作为主控核心,实现的功能分别为与上位机的数据交换,对液压机外围硬件电路以及内部阀体控制和对压力、位移、温度的数据检测。
并给出相应的PLC程序及部分上位机界面设计。
应用结果表明,与传统设计相比,该系统既可以实现自动优化运行,又可以满足手动控制的操作要求,提高了工作效率,是机电一体化的典型应用。
关键词:液压控制;电气控制;可编程逻辑控制器;数据检测;人机界面中图分类号:TH137;TM57 文献标志码:B 文章编号:1671 5276(2011)01 0157 04Control Syste m Design of Hydraulic Press Based on PLCL I U Jun,L IW en(E l e ctrica l and Infor m a tion I nstit u t e,Da lian Jiao t ong Un ive rsity,Da li a n116028,Ch ina)Abstrac t:To m ake up f or t he short age in t he traditional control sys t e m f or hydr auli c pr ess,t his paper constructs t he overall s truc t ure of e l e ctrical contr o l sys t e m based on PL C and indus trial touch screen.I n or der t o m ake t his sys t e m has bett er perf or mance and hu manized operati o n int erf ace,M it sub i s hi FX1N PLC is used as the core t o rea lize its f unction data exchange w ith PC,t he contro l of the peripheral hard w ar e c ircuits and int ernal valves,and t he data de t ec tion i n t he pressure,displace ment and t e mperat ure.And ita lso of f ers the des i g n o f t he corr espond i n g PL C procedure and part o f t he PC int erf ace des ign.Runn i n g result sho w s that co m pared w ith t he trad iti o nal des ign,the syst em not on l y can r eali z e the aut omatic op tm i al oper a ti o n,but also can mee t t he perf or mance require ment s f or manual contr o l and m i prove work effi c iency.This is a typica l appli c ati o n ofmechanical and elec trica l int egrati o n.K ey word s:hydraulic contr o;l e l e ctrical contro;l PL C;dat a det ecti o n;HM I(H u manM achine Int erf ace)0 引言转向架可以说是铁道车辆上最重要的部件之一,它直接承载车体质量,保证车辆顺利通过曲线。
基于PLC的液压自动控制系统创新实验研究
实验 ，有 着社会 实践 上的价值 和意义 。本文结合 教学经验 ，将两者结 合起来进行 创新实验 ，
获得了良好的教学效果。通过这项实验 ，不仅加强了学生的知识运用能力和创新精神的培
养 ，而且还加强了学生独立的面对问题和 解决 问题 的能力。 关键词 ： Ｐ Ｃ；液压传动 ；创新实验 Ｌ 中圈分类号 ：Ｔ ２ ３ Ｐ ７ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ － １４ ２ １ ） ８ 上） ０ ３ ０ ９ ０ （ ０ ０ （ －０ ７ － ２ ０ ３ ２
相互 交叉 和 联 系起来 ，进 行分 析 研究 和 应用 。Ｐ Ｃ Ｌ 液 压 技 术 在 高 校 教 学 中结 合 起 来 进 行 实 验 ，有 助
于 学 生 充 分 的 联 系 自己 的 知 识 和 能 力 ，并 将 其 融
会 贯 通 起 来 ，解 决 一 些社 会 发 展 中所 出现 的 一 些 实 际 的 问 题 。 同 时 ，还 可 以加 强 学 生 对 于 多种 技
１
ｌ 似 Ｉ ８
基于Ｐ Ｃ Ｌ 的液压 自动控制 系统创新实验研究
Ｉ ｎｎｏ ｖａｔｏｎ ｅ ｉ ｘｐｅｒｍ ｅｎｔ ｒ ｉ ｅｓｅａｒ ｃｈ ｏｆｈｙｄｒ ａｕｌｃ ａｕｔ ｉ ｏｍ ａｔｏｎ ｉ
ｃｏｎｔ ｏＩｓ ｔ ｒ ｙｓ ｅｍ ｂａｓ ｅｄ Ｃ ｏｎ ＰＬ
１１ 实验器材的准备 ． 实 验器材 的准 备对 于实验 的顺利 进行 来说 ， 有 着 非 常 重 要 的 作 用 。在 实 验 的 开 始 阶 段 ，对 实 验 器 材 的准 备 ，主 要 包 括 液 压 元 件 ，Ｐ Ｃ 以及 一 Ｌ 些开 关 按 钮 、 电 源模 块 等 。这 些器 材 的 准 备 ， 有
首 先 ，学 生 可 以通 过 自己 的知 识 能力 和 系统 ，
基于PLC的液压同步系统的程序设计方法
基于PLC的液压同步系统的程序设计方法在液压系统中，经常要求系统能控制处理多个执行机构同步运行的问题。
下面以笔者为国内某热电厂所设计的由一台PLC和四个电液比例阀组成的系统为例，说明同步系统的组成及程序设计方法。
一、系统组成系统由PLC、电流比例阀、齿轮双齿条油缸及转动执行机构等部分组成。
由PLC控制四个电液比例阀分别驱动四个齿轮双齿条油缸，带动四个执行机构转动。
控制要求规定：四个执行机构转动时，其转动速度应同步，最终的转动位置角度应相同。
系统的PLC选用Koyo SZ-4型产品，其各种模块安装在机架内的不同槽位上，I/O点的地址定义号由该模块所在的槽位决定，八槽机架所安装的模块类型及其地址定义号如图1所示。
图1系统的开关量输入模块选用8ND1型和16ND1型24VDC模块，它们的地址号为1010 ~1077，共56点。
主要用来连接按钮输入信号和接收绝对式旋转编码器发生的编码信号。
开关量输出模块选用8TR1型24VDC模块，它的地址号为~010~Q017，主要用来连接各种指示灯。
模拟量输出模块的型号为2DA2，该D/A模块提供2路-10V~—+10V的输出电压。
Z-CTIF为高速计数模块，该模块用于接收增量式旋转编码器发来的高速脉冲。
比例阀选用的是4WRZ16型先导式电液比例换向阀，其电源形式为直流24V，电磁铁名义电流为800mA。
由PLC输出的-10V~+10V电压控制功率放大器输出-800mA~+800m A电流，输出电流的大小决定了电液比例阀阀口的开度。
系统选用Koyo TRD-NA360PW绝对式旋转编码器作为执行机构转动角度检测反馈元件。
当电液比例阀驱动齿轮双齿条油缸带动执行机构低速转动时，绝对式旋转编码器可将执行机构的转动位置角度实时反馈给PLC。
系统选用的增量式旋转编码器用于发出执行机构转动方向和转动角度大小的指令。
二、程序设计方法1、旋转编码器数据采集的编程方法图2为绝对式旋转编码器和增量式旋转编码器数据采集的部分程序。
基于PLC的四柱万能液压机液压系统设计
基于PLC的四柱万能液压机液压系统设计第1章绪论液压机简介液压机是利用液压油来传递压力的设备。
液压油在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。
动力机构通常采用油泵作为动力机构，一般为容积式油泵。
为了满足执行机构运动速度的要求，选用一个油泵或多个油泵。
低压〔油压小于2.5MP〕用齿轮泵；中压〔油压小于6.3MP〕用叶片泵高压〔油压小于32.0MP〕用柱塞泵。
液压机通常指液压泵和液压马达，液压机和液压马达都是液压系统中的能量转换装置，不同的是液压泵把驱动电动机的机械能转换成油液的压力能，是液压系统中的动力装置，而液压马达是把油液的压力能转换成机械能，是液压系统中的执行装置。
液压系统中常用的液压泵和马达液压机都是容积式的，其工作原理都是利用密封容积的变化进行吸油和压油的。
从工作原理上来说，大部分液压泵和液压马达是互逆的，即输入压力油，液压泵就变成液压马达，就可输出转速和转矩，但在结构上，液压泵和液压马达还是有些差异的.液压机的维修:过盈配合的零件拆装采用锤敲、棍橇劳动强度大效率低且不安全，还容易打坏零件，以及用加热法操作困难、增加维修成本的缺点提供的，是在支架的顶部，安装有活塞杆竖直向下的液压油缸，活塞杆的下端安装有压头；支架上在活塞杆的下部，水平固定有工作台；与油泵连接的输油管通过换向阀与液压油缸连接。
用液压油缸的压力装卸零件，没有猛烈的锤击棍橇，不损坏零件，也不用加热耗能，安全可靠节能，安装精度高.液压机液压机简介：液压机由主机及控制机构两大部分组成。
液压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。
动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。
动力机构在电气装置的控制下，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。
液压机的分类：利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。
基于PLC的液压滑台控制系统设计
停留
快 退 停 止
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作者简介： 乔培平（ １ ９ ７ ５ 一 ） ， 男， 陕西 咸阳 人， 讲师， 学士， 主 要从事设备控制 技术、 刀具切削 状态智能 监控技 术方面的 教学和研 究工作。
要： 针 对 继 电器 接 触 器 控 制 系 统 存 在 的 问题 ， 该文采 用 Ｐ Ｌ Ｃ技 术 对 液 压 动 力 滑 台进 给运 动 进 行 控 制 ， 选择 了 Ｐ Ｌ Ｃ机 型 ， 进 行 了硬
件设计 、 软件设计 ， 画 出 了梯 形 图 。并 应 用 于实 际 的切 削 过 程 中 ， 经实验和使用 ， 验 证 了其 可 行 性 和 实 用 性 。
＾ 输一 、 一 ｌ ２ ｌ ２ ３ ４ ３ ４
２ Ｐ Ｌ Ｃ控 制设 计
２ ． １ Ｐ Ｌ Ｃ选择
目前 市 场上 的 Ｐ Ｌ Ｃ品种规 格众 多 ．控 制功 能 也各 有特点 。综合 分 析液压 滑 台 的动 作要 求 ， Ｐ Ｌ Ｃ需要 完成 的控 制功 能较多 ． 控制精 度较 高 。系统共 需 开关量 输入 点 ｌ ０个 ， 开 关 量输 出点 ４个 ， 输入 、 输 出点 数 共 计 １ ４ 个． 并考 虑 整个 系 统 的经 济 和技 术指 标 ． 考 虑到 今 后扩
表２ Ｉ ／ ０ 分 配 端 口表
名称 起动
停止 原位
一
继 电器 名称
Ｘ ｌ ｌ 电磁 铁
输 出
Ｙ Ａ １
继 电器
Ｙ１ Ｙ ２
Ｘ Ｉ ２ ｘ １ ｘ ２
以PLC为基础的控制系统在闸门液压自动启闭机上的应用探讨
以PLC为基础的控制系统在闸门液压自动启闭机上的应用探讨一、闸门液压自动启闭机的基本原理闸门液压自动启闭机是一种常用于水利工程中的设备，其主要功能是通过液压系统控制闸门的启闭动作。
通常情况下，闸门的启闭需要通过操作人员手动控制，这不仅工作效率低下，而且存在一定的安全隐患。
采用液压自动启闭机能够提高闸门的启闭效率，同时也能够保证操作人员的安全。
液压自动启闭机的基本原理是通过液压缸来实现闸门的启闭动作。
液压缸的工作原理是利用液压传动的力和运动，将能量转换成机械能。
当液压油通过油泵送入液压缸内部时，液压缸的活塞就会向前或者向后运动，从而使得闸门实现启闭动作。
而在这个过程中，控制系统将起着至关重要的作用。
二、以PLC为基础的控制系统以PLC为基础的控制系统主要由PLC控制器、输入/输出模块、人机界面、执行元件等组成。
PLC控制器是控制系统的核心部分，它通过程序控制来实现对液压自动启闭机的控制和调节。
输入/输出模块用于连接传感器和执行器，实现与外部设备的通信。
人机界面则是为了方便操作人员进行监控和操作。
而执行元件则是根据PLC控制器的指令来进行动作的执行。
1. 实现闸门的精确控制在闸门液压自动启闭机中，由于工作环境的复杂性，要求对闸门的启闭动作进行精确控制。
而PLC控制系统可以通过程序设计和逻辑控制，实现对液压缸的精确控制，从而准确实现闸门的启闭动作。
PLC控制系统还可以实时监测液压缸的运行状态，及时发现问题并进行处理，确保闸门的安全和稳定运行。
2. 实现自动化操作液压自动启闭机的主要目的就是实现对闸门启闭动作的自动化操作。
而PLC控制系统能够基于预设的程序和逻辑进行自动控制，无需人工干预，大大提高了操作效率。
可以通过PLC控制系统实现对闸门的定时启闭，根据特定的时间和条件来自动进行启闭动作，无需人工参与。
3. 实现远程监控随着现代化技术的发展，远程监控已经成为工业控制的一个重要趋势。
而PLC控制系统具有较好的通信能力，可以实现与上位机或者工业自动化系统进行连接。
基于PLC的液压站精确定位PID控制系统
２ 硬 件结构 液 压站 定位 过程 中其 位移 传感 器测得 的位 置
值会 逐 渐变 化 ，当 液压 站 运 动 至 上位 机 设 置 的轮 胎 所需 段宽 时 ，要保证 段 宽恒定 不变 ，必须 相应 地 调 整伺 服 阀组 的开 度 ，通 过 调 整 阀组 的开 度 可 维 持 上轮 辋 的精 确 位置 。系 统将液 压缸 的位 移作 为
３Ｏ８ Βιβλιοθήκη 橡 胶 工 业 ２０１１年 第 ５８卷
反 馈信 号 实施 闭 环 控 制 ，上 位 机 设 定 的段 宽位 置
表 １ ＰＩＤ运 算 回 路 变 量
与 实 际液压 缸 所 处 位 置 比较 得 到 误 差 ｅ，误 差 信 号 经 过 ＰＬＣ内部 的 ＰＩＤ 调 节 器 计 算 后 通 过模 拟 量 输 出模 块控 制 伺 服 阀组 ，可 使 实 际 的 液 压 缸 位 置 跟 踪设 定位 置 ，从 而 实 现液压 站 的准 确定 位 。
定 位 过程 中茎妻，１上。 轮 辋 与。 下 轮辋。之 间距 离 构 成
的段宽 直 接影 响着 轮胎 均 匀性试 验 机所 测参 数及
设 备本 身 的精 度 。在 生产 过程 中要 求 轮胎 均匀 性
关 键 词 ：ＰＬＣ；ＰＩＤ；精 确 定位 中图 分 类 号 ：ＴＱ３３０．４叶。９２ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０００—８９０Ｘ（２０１１）０５—０３０７—０３
基于PLC的液压控制系统设计与实现
基于PLC的液压控制系统设计与实现摘要：随着现代科技技术的不断进步，促使中国工业领域也逐渐转向自动化控制的方向发展。
PLC作为新兴的工业控制器，其不仅具备较高的可靠性，同时还拥有目前工业领域中较先进的技术，PLC控制系统在工业领域中得到了广泛的推广与应用。
PLC控制系统作为目前较为先进技术，其可以充分取代传统的电力控制系统，以便可以充分确保达到准确度、控制、可靠性较高的标准，同时在确保工业生产效率与自动化生产质量的同时，可以充分增加系统的实用性，从根本上降低系统出现故障的概率。
关键词：PLC；液压系统；PLC控制系统引言液压系统是一个非常典型的非线性系统，且带有惯性过程。
针对传统液压控制系统的不足,为使其拥有更好的性能和人性化操作界面,构建和介绍了基于PLC的液压控制系统，该系统经实践证明具备可使用性。
一、液压系统硬件结构及工作原理常规的液压控制系统只拥有单个液压缸，但因为压力表的里程范围较大，通常情况下单个液压缸的里程范围为0.6～60MPa，促使压力表的回弹性能结构之间的差距也较大。
目前针对压力表的中高里程（20～60MPa）展开检定时，其可以充分满足生产的基本要求。
但对于压力表的而言，例如：20MPa～10MPa以下的量程展开检定的过程中，系统的控制极易出现超调的情况，通过升级软件的方式也无法将这项问题从根本上解决掉，因此在实际研究液压控制系统的硬件时，可选择在原有的液压缸上增加一个小型的压力缸，并将其通过控制压力装置连接至系统中，将其作为具备辅助功能的压力源，当运行液压控制系统的过程中两种液压缸之间可以相互协作，共同完成实际生产控制工作。
在实际试验的过程中，可以将传统液压缸与小型液压缸的截面比例控制在4∶1，同时还需要将其有效里程范围控制在250mm 之内，在运行控制系统的过程中，当小型液压缸的压力值可以达到1~2MPa时，其与实际压力表中里程的范围之间差距较大，不可以满足实际需求。
所以根据实际结果可知，在实际运行控制系统的过程中，需要将大型液压缸作为控制的主要环节，将小型液压缸作为调节压力的环节。
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。
基于PLC的动力滑台液压系统设计
基于PLC的动力滑台液压系统设计在新型科技的逐渐稳步环境下，带给机械工业的操控系统也越来越多，其中包括最新设计的动力滑台液压系统采用PLC控制系统等，PLC控制系统是以液压传动作为系统工作动力，进一步稳定自动化系统的正常运行。
通过不断调试和实验，新的装置系统具有动作顺序控制方便，运动部件定位精确的特点，能降低劳动强度，较好地满足工业自动化要求。
本文通过对PLC滑台液压系统在机械自动化中该如何设计方案进行详细的说明。
标签：液压系统;动力滑台;PLC控制程序所谓动力滑台是组合机床上一种保持机床能够稳定运动的其中之一，可以与床身、中间底座等其他通用部件组装成各种可实用的组合型机床，同时，滑台上也可以安裝各种专用切削主轴箱等相关工作零件，根据工艺要求完成钻扩绞镗铣等工程顺序。
而所谓组合机床一般都是由多刀加工，在切削负荷变化大的情况下，运动速度快慢变化也会变大，由于零件表面粗糙度的会对一些制作工序昌盛影响，因此要求操刀人员要使刀面尽量保持平稳，这对于工作人员来说无疑是一项相对困难的工作，而液压系统最大的优点就是运动平稳具有极其精准的控制力，能在大范围实现无极调速，进一步推动自动化的目标完成，加之PLC控制技术对自动化整体系统的技术支持，在一定程度上，确保了自动化系统的安全稳定运行，较少突发故障的发生和意外造成的系统损失，因此，PLC滑台液压系统对于整个鸡子儿工业来说至关重要[1]。
1 PLC的系统整体设计方案液压系统的主要操作就是利用机床的串行通讯口，在合理科学的操作环境下，建立与上位计算机之间的数据通信和传输，且参数的精准度极高，上位计算机通过向下位计算机传送根据数据转换而来的操作指令，控制机械的输出口，对液压滑台的运动进行一定的控制技术;同时采集液压滑台上的压力和位移数据，连同滑台的运动状态一并发送给主机，当主机接收到显示出来后，则整体工程中的所有数据清晰可见[2]。
2 动力滑台的控制过程动力滑台的液压系统具体操作步骤可详细分解为以下几个过程：第一，快进将数据转换的页面进行快进后，就会使数据全部集中在一处，方便操作人员查看实时进展情况，确保工序流程中不会出现任何突发性问题，第二，工作历程的快进，由于自动化系统监控下的工作进程都是几乎都是一成不变的，因此在进行相关查看作业是否规范时，可采取快进方式，使得整体画面在倍速情况下播放完成，在一定程度上，减少对时间的浪费，又能使操作人员快速掌握实时问题，而后进行及时有效的处理;第三，二工进，所谓二工进便是与一种产品同时加工制作出来的另一种产品的制作过程，由于PLC系统是在原有控制系统上进行加强改造的先进系统，因此可同时掌握两个产品的真实状况;第四，停留，当操作人员需要对出现事故的工序流程进行紧急处理时，就需要将画面停留在发生问题的地方，好进一步进行仔细的观看，确保到底是哪里出问题以后，做好相应措施，进行快速有效的整修;第五，快退是防止操作人员对计算机下达指定命令时出现操作误差，导致画面流失前进，这时便能通过快退进行折返，省时省力;第六，原位停止，由于系统是在液压系统下进行操作引导，因此PLC监控系统起到了至关重要的建设性作用，它可以通过液压系统的监测继而对整体施工过程进行掌控，当原位停留的操作下达后，则计算机可通过PLC监视系统看清整体工业的操作进程[3]。
基于PLC液压施工升降机控制系统设计
基于PLC液压施工升降机控制系统设计摘要施工升降机为建筑施工中必不可少的一种运输工具，当前电机-机械传动式升降机为主要生产的一种升降机。
但是其采用接触器来进行控制，自动化水平较低，且在施工过程中具有很多缺点，如速度比较单一、启动制动时冲击力较大、工作人员感觉不适等，无法符合中高层甚至超高层施工项目的需求。
所以对升降机控制系统的研究具有非常重要的意义，不仅可以提升工作效率，而且可以带来巨大的经济效益。
然而液压升降机具有较快的运行速度，能够实现无级调速，同时起动、制动冲击力较小，所以本文基于液压施工升降机，设计了升降机控制系统。
在对液压施工升降机的工作原理深入研究的基础下，对30层的液压升降机控制系统进行设计。
该控制系统分为PLC控制系统及监控系统。
通过串口通讯的方式实现PLC 控制系统与监控系统之间进行通信，实现升降机的控制。
PLC控制系统的主CPU选取三菱FX2N-48MR-001PLC，模拟量输出模块选取FX2N-2DA。
PLC控制系统实现了接收所有输入/输出信号以及触摸屏串口通讯信号，通过其内部的程序进行处理，完成液压升降机的逻辑信号和速度的控制。
按照升降机控制系统的需要，对控制系统的主电路、电液比例控制电路，安全运行等电路进行设计。
监控系统选用昆仑通态触摸屏TPC1061Ti，通过MCGS软件设计选层参数输入以及监控运行状态界面。
本文所设计的升降机控制系统不仅提高了施工升降机的自动控制水平，而且提高了升降机的安全性和可操作性。
关键词：液压升降机，PLC，触摸屏目录1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2液压升降机国内外发展现状 (1)1.3本文主要研究内容 (2)2液压升降机简介 (3)2.1液压升降机的工作原理 (3)2.2液压升降机组成 (3)3液压升降机控制系统硬件设计 (4)3.1系统总体设计 (4)3.2控制系统硬件选型 (5)3.2.1比例变量泵的选型 (5)3.2.2 PLC及模块选型 (5)3.2.3触摸屏选型 (5)3.3控制电路设计 (6)3.3.1 PLC的I/O存储地址分配 (6)3.3.2 输入输出回路设计 (7)3.3.3 电液比例控制电路设计 (7)3.3.4主电路设计 (8)3.3.5抱闸、门锁、安全运行电路设计 (9)4液压升降机控制系统软件设计 (11)4.1PLC概述 (11)4.2PLC软件设计 (11)4.2.1楼层信号产生与清除设计 (12)4.2.2选层信号的登记、清除及显示设计 (13)4.2.3停层信号的产生与清除设计 (14)4.2.4停车制动设计 (14)4.2.5启动加速与稳定运行设计 (15)4.2.6速度曲线设计 (16)4.3触摸屏软件设计 (19)5液压升降机控制系统抗干扰设计 (22)5.1抑制电源系统引入的干扰 (22)5.2抑制输出端引入的干扰 (22)5.3安装与布线 (22)5.4选择正确的接地点，完善接地系统 (22)6总结 (24)参考文献 (25)1绪论1.1课题研究背景及意义施工升降机为一种通过平台或吊笼把人或物进行垂直运输的施工设备，其为工业、建筑、桥梁施工过程中很重要的运输设备。
基于PLC的压块机液压控制系统的设计与应用
基于PLC的压块机液压控制系统的设计与应用摘要：在科技进步的今天，自动化已成为一种必然趋势。
PLC是一种新型的工业控制系统，它以其可靠度高、技术含量高等特点，被广泛地推广和应用。
目前， PLC控制系统作为一种较为先进的技术，可以完全取代传统的电力控制系统，从而可以充分地保证高的精度、高的控制和高的可靠性，在保证工业生产效率和自动化生产质量的同时，可以提高系统的实用性，从根本上降低系统出现故障的几率。
关键词：PLC；液压系统；PLC控制系统引言液压系统是一种强烈的非线性、大惯量的非线性系统。
为了改善常规液压控制系统的性能，改善它的操作接口，本文构建并介绍了一种以可编程控制器为基础的液压控制系统。
一、液压系统硬件结构及工作原理传统液压控制系统仅采用单油缸，但其工作距离大，通常单油缸工作距离在0.6-60 MPa之间，与其回弹特性的构造存在较大区别。
目前，中、高里程（20-60MPa）的测压仪已经能够完全满足生产需求。
然而，一旦检测到20 MPa到10 MPa范围内的信号时，很容易出现“超调”现象，甚至连软件更新都不能完全解决。
所以，在对原有油缸进行硬件设计时，可在原有油缸的基础上添加一小油缸，并将其通过压控设备与系统连接，形成具有辅助作用的压力源。
在油压控制系统运行时，二者可以有效地协同工作，实现对油压的有效控制。
实践证明，大圆柱与小圆柱的截面比例可达到4:1，有效行驶距离小于250毫米。
在实际工作中，我们发现，小缸体输出的压力只有1-2 MPa，但是与实际压力表所示的冲程范围相差很大，不能完全符合要求。
其工作原理为：在液压控制系统中，采用步进电动机作为驱动装置，通过调整步进电动机的传动装置，降低步进电动机本身的速度，提高系统的输出扭矩；耦合器主要用于传动装置与螺杆的连接；所述的丝杆和所述的活塞是互连的；将步进电动机的连轴旋转动力转化为丝杆连接活塞的纵向伸缩运动，从而可以对腔体内部的实际容积进行充分的调整。
基于PLC及触摸屏的液压施工升降机控制系统设计
基于PLC及触摸屏的液压施工升降机控制系统设计一、本文概述随着现代科技的快速发展，建筑施工行业对于设备自动化、智能化和高效化的需求日益增强。
液压施工升降机作为建筑施工中的重要设备，其控制系统的性能直接关系到升降机的运行效率、安全性和稳定性。
因此，对液压施工升降机的控制系统进行优化设计具有重要的现实意义。
本文旨在探讨基于PLC（可编程逻辑控制器）及触摸屏的液压施工升降机控制系统的设计，以提高升降机的运行性能，降低故障率，并增强操作便捷性。
本文首先简要介绍了液压施工升降机的基本工作原理和现有控制系统的不足，强调了采用PLC及触摸屏技术的优势。
接着，详细阐述了基于PLC的控制系统硬件设计和软件编程，包括PLC的选型、输入输出模块的配置、控制程序的编写等。
对触摸屏的选型、界面设计及其与PLC的通信方式进行了深入探讨。
在此基础上，本文还提出了控制系统的安全保护措施和故障诊断功能，以提高升降机的安全性和可靠性。
通过本文的研究，旨在提供一种基于PLC及触摸屏的液压施工升降机控制系统设计方案，为建筑施工行业的设备升级和技术改造提供参考和借鉴。
本文的研究也有助于推动PLC及触摸屏技术在更多领域的应用和发展。
二、PLC及触摸屏技术概述在现代工业控制系统中，可编程逻辑控制器（PLC）和触摸屏技术已成为实现自动化、智能化控制的关键环节。
PLC以其强大的逻辑运算、数据处理、通信联网等功能，广泛应用于各种机械设备的控制中。
触摸屏则以其直观、便捷的人机交互界面，使得操作人员能够轻松地监控和操作设备。
PLC，即可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程的存储器，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入/输出控制各种类型的机械设备或生产过程。
PLC具有高度可靠性、强大的控制功能、灵活的网络通信能力以及易于编程和维护等优点，因此在液压施工升降机控制系统中，PLC发挥着至关重要的作用。
基于PLC的多功能液压源控制系统设计
＃ Βιβλιοθήκη 摸 屏 ： 昌ＣＵ２ Ｐ２ ６
： ： 目
Ｉ Ｉ １ ． ０ １ｌ ２ １ ． ０． １ ． ０６ １ ． １ ０ｌ ． ｌ２ｌ Ｊ ｌ ． Ｉ ｌ Ｍ ｌ ． １ ６ｌ ． ２ ０ｌ ． ２２ Ｉ ． Ｉ ｌ＋ｌ ｌ Ｍ ０ ０ｌ ． ０． ０ ３ｌ ４ ０ ５１ ． ０ ７ｌ ． １ １ｌ Ｊ ｌ３ １ ４ ２ １ ５ｌ ． １７Ｉ ． ２ １ｌ ． ２ ３ ｌ ＿ Ｍ
其功能强大 ，所 以该液压源 的控制 系统要求具有较 高 的可靠性 和操作灵 活性 。 作者针对液压源 的特点 ，利用工业级可 编程序 控 制器 （ Ｌ ）对 液压 源系统 进行控 制 ，灵活实现各 工 ＰＣ 作 模式的状态转换 、系统异常情况下 的及时报警 、各 工作状况 的实时监控等功能 ，以满足机场飞机对液压 源 的稳定 、协调 、可靠 的 目标要求 。 １ 系统设 计
ｓｓｅ ｙｔｍ，ａ ｄｔｅｉ ｌｍｅ ｔ ｇｍｅｈ ｄ ｏ ｅｃ ｎｒｌ ｎ ｙｔｍ ｒｇａ ｗ ｒ ｘ ｏ ｎ ｅ ．Ｔ ｅｐａ ｔ ｅｐ ｏｅ ｈｓｃｎｒｌｎ ｙｔｍ ｓ ｎ ｈ ｅ ｎｉ ｔｏ ｆ ｈ ｏ ｔ ｌ ｇｓｓｅ ｐｏ ｒｍ ｅｅｅｐ ｕ ｄ ｄ ｈ ｒｃｉ ｒｖｓｔｉ ｏ ｔ ｉｇｓ ｓ ｉ ｍｐ ｎ ｔ ｏｉ ｃ ｏ ｅ
箱加油 ，飞机油箱放油 ，液压源油箱油液 自循环经济 型清洗 ，液压源油箱油液 自循环精细型清洗 ，开放模 式飞机油液清洗 （ 与液压 源油箱油 液混合 清洗 ） ，关 闭模式飞 机 油 液 清 洗 （ 机 油 箱 油 液 直 接 循 环 清 飞 洗） 。对于这 ７种工作 模式 ，要求 控制 系统能够 实现 灵活 、可靠地进行状态转换 。
基于PLC的车床液压回路控制系统设计
１ 车 床 液 压 回 路 控 制 系 统 的 工 作 原 理 分析
１ １ 车床液压控 制回路的液压元件构成 ．
图 １ 车 床 液压 控 制 回路
车床 完成一个完整 的切 削加工过程 ，并且工作过 程是一
个循环 ，分为 ８个步 聚 ：１ 、装件 夹 紧 ；２ 、横快进 ；３ 、 横工进 ；４ 、纵 工进 ；５ 、横快 退 ；６ 、纵快退 ；７ 、卸下 工件 ；８ 、原 位 停 止 ；各 步 聚 的 切 换 分 别 由行 程 开关 Ｓ １ Ｑ 、Ｓ ３ Ｑ 、Ｓ ５ Ｑ 、Ｓ ７控制 ，具 体 工 Ｑ 、Ｓ ２ Ｑ 、Ｓ ４ Ｑ 、Ｓ ６ Ｑ
工、 先进 制 造技 术 的教 学 与科 研 工作 。 ４６
Ｓ Ｑ７卸下ｌ件 Ｓ ６ ｒ Ｑ
图 ２ 工作 循 环 图
Ｈｙｄ ａ ｌｃ ｎｅ ｍａ ｉ ｓ ＆ Ｓｅ ｌ ／Ｎｏ ． ｒ ｕ ｉ ｓ Ｐ ｕ ｔｃ ａｓ ．３ ２０１ ０
６个 电磁换 向阀 电磁铁 的通 电与否 ，进 而改变 液 压油 流
ｏ ｏｔ ｒ ｙ ｔ ｍ ａｅ ａｓ ｒｓ ｎ ｅ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｆｓ￣ ｗ＆ｅ ｓ ｓｅ ｒ ｌ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｉ ｈ ｓ ａ ｅ ． ｏ Ｋｅ ｏ ｄ ：ｈ ｄ ａ ｌ ｉ ｕ ｔ Ｌ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｙ ｒ ｕｉ ｃ ｃ ｉ；Ｐ Ｃ； ｄ ｓｇ ｃ ｒ ｅ ｉｎ
ＺＨＵ Ｓ ａ —ｓ ｅ ｇ ｈｏ ｈｎ
２ ３０ ） ２０ ３
要 ：本文介绍 了一种车床的典型液压控制 回路 ，给出了液压控制 回路图及其工作原理 ，然后用 Ｐ Ｃ进行液压控制系统设计 ，提 Ｌ
（ ｕｉｎｃｌ ｇ ｆ ｎｏ ｔ ｎｔ ｈ ｏｏｙ Ｊ ｎｓ ２３ ０ ， ｈ ａ Ｈ ａ ｔ ｏ ｅｅｏ ｆ ｍａ ｏ ｃｎ ｌ ， ｉ ｇｕ ２０ ３ Ｃ ｉ ） ￣ ｌ ｉ ｒ ｉ ｅ ｇ ａ ｎ
以PLC为基础的控制系统在闸门液压自动启闭机上的应用探讨
以PLC为基础的控制系统在闸门液压自动启闭机上的应用探讨1. 引言1.1 研究背景本文将对闸门液压自动启闭机的传统控制方式进行分析，并探讨PLC在闸门液压自动启闭机控制系统中的应用。
通过案例分析和总结研究成果，进一步展望基于PLC的控制系统在闸门液压自动启闭机领域的未来发展方向，为工程实践提供参考和指导。
1.2 研究意义研究PLC在闸门液压自动启闭机中的应用，具有重要意义。
探讨PLC在该领域的应用，有助于推动水利工程的智能化和自动化发展，提高水利设备的智能控制水平。
研究PLC控制系统的优势与特点，可以为其他领域的控制系统设计提供借鉴和参考。
通过工程实践案例分析，可以验证PLC在闸门液压自动启闭机中的实际应用效果，进一步完善控制系统的设计和优化。
研究以PLC为基础的控制系统在闸门液压自动启闭机上的应用，具有重要的理论和实践意义，对于提升水利工程的自动化水平，优化设备的运行性能，推动水利工程的可持续发展具有积极的促进作用。
2. 正文2.1 闸门液压自动启闭机概述闸门液压自动启闭机是一种通过液压系统实现闸门启闭动作的自动化设备。
它主要由液压执行机构、控制系统和监测系统组成。
液压执行机构包括液压缸、阀门等部件，用来实现闸门的启闭动作；控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器等组成，用来实现对液压系统的控制和监控；监测系统主要用来监测闸门的位置、压力等参数，保证闸门的正常运行。
闸门液压自动启闭机的工作原理是通过PLC控制器接收传感器的反馈信号，根据预设的程序控制液压执行机构实现闸门的启闭动作。
液压系统具有动力强、稳定性好、响应速度快等优点，能够满足闸门启闭过程中对动力和精度的要求。
闸门液压自动启闭机在水利工程、航运、水电站等领域有广泛的应用，能够实现闸门的远程控制和自动化管理，提高了工作效率和安全性。
随着科技的发展，闸门液压自动启闭机的智能化水平不断提高，未来有望在更多领域得到应用。
2.2 PLC在闸门液压自动启闭机控制系统中的应用PLC在闸门液压自动启闭机控制系统中的应用是一种高效可靠的控制方法。
基于PLC的输送机液压系统控制研究
上， 完成 了 Ｉ ／ ０ 口分配 、 Ｐ Ｌ Ｃ选型 、 程序设计等研究 内容 ， 此Ｐ Ｌ Ｃ控 制系统 能控制该 液压系 统按 预定要 求顺序动作 ， 实现 了设计 目标 。 关键词 ： 液压
１ 前言
输 送机
Ｐ Ｌ Ｃ 并能精准定位 。如图 １所示 。由于每个 车体 和车 台 面连接之 间的距 离彼 此相 等 ， 故 每个 小车 之 间 的节 距 相等。输送小 车步移和定位采用液 压传 动完成。
连续 运行 ： 正常 工作用 ， 当系统 处在原 始位按 下运 行按 钮时 ， 系统周 而复始地执行各步动作 。
３ ． ２ Ｉ ／ Ｏ点的分配
输 出点数的确定 ： 总共需要输 出点 ｌ １ 个。
３ ． ２ ． １ 输入输 出点数 的确定 输 入点数的确定 ： 总共需要输入点 １ ９个 。
需 ３个输 入点。 （ ４ ） 六个 动作单 个 动 作 的手 动按 钮 ， 需 ６个 输 入
点。
作后 ， 自 动停在原始 位。单周运行 供 检验用 ， 当系统处
在原 始位时 ， 按下运行按 钮 ， 各 个缸 按工艺 要求 的动作
顺序 完成 一个周期的动作后 ， 自动停在原始位 。
液压 泵 １ 、 ２启 动 插 销缸 插销 定 位缸拔销 步移缸前移 定 位缸插销 插销缸拔销 步移缸返 回 液压泵卸荷 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
＋
＋
３ Ｐ Ｌ Ｃ控 制设 计
等待下 一个周期 的步移动作 。 步移式输送 机 的控 制要 求 分为 手动 和 自动 ， 自动 又分单 周期和连续 。自动与手 动控 制通过 转换开关 来
步移式输送机 是铸 造 车 间 的一种 专 用设 备 ， 其 功 用是有节 奏的把 输送 小车 向前 移 动一 个 ； ２ ． 滚轮 ； ３ ． 小车 台面 ； ４ ． 铸型 ； ５ ． 回转铰轴 ； ６ ． 步移缸 ； ７ ． 车体 ； ８ ． 插 销缸 ； ９ ． 导轮 ； １ ０ ． 定 位缸。
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基于PLC 控制的液压控制系统
[ 摘要] 采用可编程控制器(PLC)代替继电器控制器，对机械手的液压驱动系统进行控制，通过输入输出接口
建立与机械手液压系统开关量和模拟量的联系，实现机械手搬运工件的顺序动作和自动控制，达到准确度高、控
制方便、可靠性好的目标，大大提高了生产率和自动化程度，减少了系统故障，具有很强的实用性。
[ 关键词] PLC；液压控制；机械手
1、前言( Introduction)
目前PLC 在工业生产过程控制自动化和传统产业技术改造等方面得到了广泛应用, 与传统的继电器控制相比, PLC 具有控制系统构成简单、可靠性高、通用性强、抗干扰能力强、易于编程、体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点, 而且一般不需要采取什么特殊措施, 就能直接在工业环境中使用, 更加适合工业现场的要求, 使用PLC 控制液压控制系统能提高系统的整体性能,具有较明显的优越性。
本文介绍基于PLC 控制的某液压机械手的典型液压控制回路及其PLC 控制方法。
2、控制要求分析(Analys is of control demands )
在生产现场工作开始后, 机械手在一个工作循环中需要依次完成以下顺序动作: 下降、夹紧、上升、左移、下降、松开、上升、右移( 共8个顺序动作) , 这是一个典型的顺序控制问题。
采用PLC 实现机械手的自动循环控制, 需要在某些动作位置设置位移传感器或行程开关来检测动作是否到位, 并确定从一个动作转入到下一个动作的条件。
根据机械手的动作要求, 选用3 个液压缸来完成该8 个顺序动作: 升降缸1 在工件两个位置( 原位与目标位置) 上方的下降和上升运动, 移动缸2 的左移和右移运动, 夹紧缸3 的夹紧和松开动作。
缸1 下降或上升到位时应停止运动, 缸2 左移或右移到位时也应停止运动, 故需分别设置一行程开关S1、S2、S3、S4。
根据机械手的动作过程和要求, 绘制出系统的控制功能流程图, 如图1 所示。
图 1
3、液压系统图(Hydraulic scheme)
根据机械手的动作要求和工作循环设计出液压系统图, 如图2所示:
图 2
按下启动按钮, 电磁铁1DT 得电, 阀4 左位接入, 液压泵9 输出的压力油经阀4 左位接入升降缸1 的上腔, 其活塞向下运动, 推动机械手下降( 动作①右位下降) ; 当缸1 下降到下限位置, 压下行程开关S1, 使得电磁铁1DT 断电, 阀4 切换至中位(O 型中位机能) , 缸1 停止在下限位, 而电磁铁5DT 得电, 阀8 左位接入, 泵输出的压力油经过单向阀6、减压阀7 进入夹紧缸3 的上腔, 推动其活塞下移夹紧工件( 动作②夹紧) ; 夹紧工件后, 当缸3 上腔压力达到减压阀7 的调定压力时, 压力继电器11 动作发出信号, 控制电磁铁2DT 得电, 阀4 的右位接入系统, 推动缸1 向上运动( 动作③右位上升) ; 缸1 上升到上限位置时, 压下行程开关S2, 电磁铁2DT 断电, 阀4 切换到中位, 缸1 停止在上限位, 而电磁铁3DT 得电( 此时工件仍被夹紧, 压力继电器11 仍在动作) , 阀5 左位接入, 缸2 向左运动( 动作④左移) ; 缸2 左移到左限位置, 压下行程开关S3, 电磁铁3DT 断电, 阀5 切图2 换至中位,缸2 停止在左限位, 而电磁铁1DT 得电, 阀4 左位接入系统, 缸1 向下运动( 动作⑤左位下降) ; 缸1 下降到下限位置, 压下行程开关S1( 此时缸2 处于左限位置) , 电磁铁5DT 断电, 阀8 回复右位, 缸3 活塞上移放下工件于目标位置( 动作⑥松开) ; 松开工件后, 缸3 油腔压力降低, 压力继电器11 复位, 发出信号控制电磁铁2DT 得电, 缸1 向上运动( 动作⑦左位上升) ; 上升到上限位置, 压下行程开关S1, 电磁铁2DT断电, 缸1 停止在上限位置, 同时电磁铁4DT 得电, 阀5 右位接入, 缸2 向右移动( 动作⑧右移) ; 右移到右限位置, 压下行程开关S4, 阀5 切换至中位, 缸2 停止在右限位置( 复位) 。
至此完成了机械手的8 个自动控制动作, 进入到下个动作循环。
电磁铁动作顺序表如表1(“+”表示得电,“- ”表示断电) 所示。
表1 电磁铁动作顺序表
该液压系统中, 利用电液比例换向阀4 和5 控制升降缸1 和移动缸2 的运动速度, 用比例溢流阀12 控制夹紧缸的夹紧速度; 减压阀的作用是限定并保持夹紧压力, 单向阀的作用是对夹紧液压缸3 进行保压, 比例溢流阀12 还起到平衡作用。
在PLC 对各输入输出量的控制下, 完成顺序动作。
4、PLC 选型与I/O 分配(PLC lectotype and input--output allocation)
目前市场上的PLC 品种规格众多, 控制功能也各有特点。
综合分析机械手的动作要求, PLC 在机械手中需要完成的控制功能较多, 控制精度较高, 运算速度较快且具有数据处理能力, 并考虑整个系统的经济和技术指标, 由于PLC 的输出电流较小, 需要用功率模块来控制比例液压阀, 选用西门子公司的S7- 200 系CPU226 型PLC, 其I/O 功能和指令系统都能满足对该机械手的控制要求。
控制按钮、各处的行程开关及压力继电器等开关量信号直接与PLC 的输入端子相连, PLC的开关量输出端子直接与各个电磁阀相连, 用PLC 上所带的24V 电源或外接24V 电源驱动, 采用编程软件( STEP 7-Micro/WIN V4.4 版)进行编程和运行监控。
图3 为PLC 的I/O 地址分配和外部接线图, 限于篇幅没有具体给出硬件布置原理图和控制系统梯形图及其程序语句。
图 3
系统设有5 种工作方式: 手动、连续、单周期、单步和回原点, 可以满足不同的工作要求。
5、结论(Conclus ions )
采用PLC 控制的搬运工件机械手的液压控制系统, 使系统模块化, 减小了液压系统和设备的体积, 其工作性能稳定且各I/O 指示简单、明了, 大大缩短了维修、改制、安装和调试液压系统和设备的时间。
克服了采用继电器控制系统必须是手工接线、安装、改动所需要花费大量时间及人力和物力的缺点, 也克服继电器控制系统的可靠性差、控制不方便、响应速度慢等不足。
用PLC 控制的机械手的液压控制系统, 可使其工作平稳、准确, 更有利于改善工人的劳动环境, 降噪增效,节约能源, 而且提高了液压系统的性能, 延长液压设备的使用寿命, 大大提高了生产率和自动化程度, 特别是改变机械手的某些动作时时仅需进行程序的调整。
总之, 基于PLC 控制的液压控制系统, 可大大简化控制设备的结构, 节能降耗, 易于实现机、电、液一体化的控制装置, 使生产平稳可靠、效率和自动化程度提高。
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