单轴液压动力滑台的PLC控制设计.pdf

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1、 单轴液压动力滑台的 PLC控制设计 摘要 在 数 控 机 床 中,液 压 动 力 滑 台 是 实 现 进 给 运 动 的 通用 部 件，通 过 使 用 液 压 动 力 滑 台,可 以 通 过 液 压 传 动 系 统方 便 的 实 现 无 级 调 速，正 反 向 平 稳，冲 击 力 小，便 于 频繁 地 换 向 工 作,已 在 数 控 机 床、组 合 机 床 等 设 备 中 得 到 了广 泛 的 应 用。液 压 动 力 滑 台 配 合 使 用 相 应 的 动 力 头、主轴 箱 及 刀 具 后，可 以 完 成 对 工 件 的 个 中 孔 加 工、端 面 加工，扩 大 了 机 床 的 加 工 能

2、力 和 范 围。液 压 动 力 滑 台 性 能的 优 劣 严 重 影 响 着 机 床 加 工 零 件 产 品 的 质 量 和 稳 定 性。本 文 参 考 了 国 内 外 大 量 文 献 资 料，充 分 分 析 了 液 压动 力 滑 台 的 液 压 传 动 系 统 及 工 作 原 理，设 计 了 一 套 切 实可 行 的 以 PLC为 核 心 的 控 制 系 统，并 编 写 了 PLC梯 形 图程 序，该 系 统 具 有 操 作 简 单、维 护 方 便 等 特 点，可 满 足液 压 动 力 滑 台 的 控 制 要 求。关键词:液 压；动 力 滑 台；PLC；目录 摘要-2 目录-3 1 绪论-4

3、 2 单轴液压动力滑台总体结构与动力分析-6 2.1动力滑台总体结构分析-6 2.2拟定主要技术参数-6 2.3驱动力及负载分析-7 3 液压控制系统设计-9 3.1液压系统工作原理分析-9 3.2拟定液压系统图-12 3.3液压泵的选择-13 3.4液压元件的选择-17 4 PLC控制系统设计-2 3 4.1确定 PLC输入输出接口及 PLC类型-23 4.2编制梯形图程序-24 总结-2 8 参考文献-2 9 1 绪论 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

4、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。为了满足不同工艺方法的要求，动力滑台除提供足够大的进给力外，还应能实现“快进工进停留快退原位停止”等工作循环。其中，除快进和快退的速度不可改变外，用户可根据工艺要求，对工进速度的大小进行调节。由于液压动力滑台的机械结构简单，配上电气后实现进给运动的自动工作循环容易，又可以很方便地对工进速度进行调节。其中尤以 YT4543型液压动力滑台应用最广。液压传动，具有功率密度高、结构紧凑、运动平稳、有利于系统传动链的简化和实现无级调速等优点，因而在一些中、大型机床中应用广泛。但由于国

5、内液压技术水平及液压传动本身的缺陷，如油液的可压缩性、泄漏等，许多液压机床都存在液压动力滑台精度不高、柔性差和控制水平不高的问题。液压动力滑台，作为广为使用的基础件，如何充分利用其优势，克服或改善其不足，是一个急需解决的问题。自 80 年代中期以来，国内外开始将微电子技术、计算机控制技术等，用来改进、发展和拓宽液压技术的水平及其应用范围，液压动力滑台的性能得到了一定的改善提高。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

6、以对工件完成各种孔加工、端面加工等工序12，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

7、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。2 单轴液压动力滑台总体结构与动力分析 2.1动力滑台总体结构分析 YT4543型动力滑台是众所周知的一种组合机床通用部件，有液压缸驱动，可实现快进一工进二工进死挡铁停留快退原位停止 6 个工况的自动控制，现对其原有液压系统进行了改进，液压动力滑台的结构简图如图 2-1所示。图 2-1 液压动力滑台的结构简图 2.2拟定主要技术参数 某卧式组合机床动力滑台工作循环是：要求实现工件快进、工进、快退等过程。动力滑台采用平导轨，静摩擦系数

8、fs=0.2 动摩擦系数 fd=0.1。工进速度 v2=20100mm/min，往复运动的加速、减速时间为 0.1s。主要参数如下：1、运动部件总重力 G/N 29400 2、切削力 Fw/N 20000 3、快进、快退速度 v1=v3/m/min 6 4、最大行程 l/mm 500 5、快进行程 150mm，一工进行程 200mm 二工进行程 150mm 6、一工进速度 80 mm/min，二工进速度 50mm/min 序号 运 动 部 件总重力(N)切削力(N)快进、快退速度(m/min)一工进(mm/min)二工进(mm/min)10 29400 22000 8 25 100 2.3驱动

9、力及负载分析 1、运动分析 2、阻力计算 切削阻力为已知 Fw=22000N 3、摩擦阻力 取静摩擦系数 fs=0.2,动摩擦系数 fd=0.1，则；静摩擦阻力 Fs=0.229400N=5880N 动摩擦阻力 Fd=0.129400N=2940N 4、惯性阻力 动力滑台起动加速，反向起动加速和快退减速制动的加速度的绝对值相等，既u=0.1m/s，t=0.1s，故惯性阻力为：aF=Gu/gt=294000.1（9.80.1）=3000N 5、由于动力滑台为卧式放置，所以不考虑重力负载。6、关于液压缸内部密封装置摩擦阻力 Fm 的影响，计入液压缸的机械效率中。7、背压力 初算时暂不考虑。8、液压

10、缸各阶段工作负载计算：启动 F1=Fs/cm=5880/0.9=6533N 加速 F2=（Fd+Fa）/cm=（2940+3000）/0.9=6600N 快进 F3=Fd/cm=2940/0.9N=3267N 一工进 F4=(Fw+Fd)/cm=(12500+2940)/0.9N=17156N 二工进 F5(Fw+Fd)/cm=(22000+2940)/0.9N=25489N 快退 F6=Fd/cm=2940/0.9N=3267N 3 液压控制系统设计 3.1液压系统工作原理分析 液压系统工作循环图如图 2-2所示，工作原理图如图 2-3所示。系统仍采用单向变量泵供油，执行器采用缸固定活塞式液

11、压缸 10。采用综合性能好的标准电磁换向阀7 和8 代替了原系统电液换向阀实现动力滑台自动工作循环，采用回油路调速阀调速保证工作进给速度稳定。表 2-1所列为动力滑台自动工作循环时各换向阀电磁铁和压力继电器动作顺序表，结合表 2-1对系统在各工况下的油液流动路线说明如下。图 2-2 液压系统工作循环图 34 图 2-3 液压系统工作原理图 1 变量泵；2，4 二位二通电磁换向阀；3 单向阀；5，6 调速阀；7，8 二位五通电磁换向阀；9 压力继电器；10 液压缸 表 2-1 液压动力滑台液压系统电磁铁及压力继电器动作顺序表 工况 电磁铁及压力继电器状态 1YA 2YA 3YA 4YA YJ 快

12、进+-一工进-+-二工进-+-死 挡 铁停留-+-+快退+-原 位 停止-+-1、快进 按下自动工作循环按钮，电磁铁 1YA和 2YA通电，使换向阀 7 和 8 均切换至右位，泵 1 的压力油经单向阀 3、换向阀 8 进入缸 10 的无杆腔，缸 10 有杆腔回油经换向阀 7和 8反馈进入液压缸10 的无杆腔。由于动力滑台空载，系统压力低，液压缸成差动连接，且变量泵 1 有最大的输出流量，滑台向左快进。2、一工进 当快进到规定位置时活动挡块压下行程开关 SQ2，使电磁铁 1YA断电、换向阀 7 复至图示左位，3YA通电使换向阀 4 切换至左位，泵 1的压力油经单向阀 3、换向阀 8进入缸 10

13、的无杆腔，缸 10 有杆腔经阀 7的通路堵死，只有经阀 8右位、调速阀 6、换向阀 4 排油。流出缸 10 有杆腔的流量由调速阀 6 的开度大小决定，由于阀 6 的作用，系统压力升高，泵 1 输出的流量减小，动力滑台以第一种工进速度向左运动。3、二工进 动力滑台以第一种工进速度运动到预定位置时，活动挡块压下行程开关 SQ3，使电磁铁 3YA断电、换向阀 4 复至图示右位，液压缸 10 的进油路同一工进，但缸 10 有杆腔回油是经换向阀 8、调速阀 6、调速阀 5、换向阀 7 排回油箱，流量由调速阀 5 的开度大小决定（调速阀 5 的开度小于调速阀 6 的开度），动力滑台速度降低，以第二种工进速

14、度向左运动。4、死挡铁停留 动力滑台以第二种工进速度行进碰上死挡铁后停止运动。液压缸 10 无杆腔的压力憋高，压力继电器（YJ）发信给时间继电器，使动力滑台在死挡铁处停留一定时间。此时，泵 1 的供油压力升高，流量减少至仅需满足补偿泵和系统的泄漏量。5、快退 死挡铁停留时间到后，时间继电器发出快退信号，使电磁铁 1YA通电、换向阀 7 切换至右位，2YA断电、换向阀 8 复至图示左位，泵 1 的压力油经换向阀 7 和 8 进入缸 10 有杆腔，缸 10 无杆腔经换向阀 8 排回油箱。由于此时为空载，系统压力很低，泵 1 输出的流量最大，动力滑台向右快速退回。6、原位停止 动力滑台向右快速退回到

15、原位时，活动挡块压下行程开关 SQ1，使电磁铁 1YA、2YA、3YA均断电，换向阀 7、8和 4复至图示位置，电磁铁 4YA通电，动力滑台停止运动，泵 1 通过换向阀2 卸载。7.技术特点(1)采用电磁换向阀取代了结构复杂的电液换向阀，系统油路结构简化，运行可靠，易于检修维护。(2)采用回油路调速阀调速，动力滑台工进工况稳定性好。(3)液压泵原位停止时通过电磁换向阀卸载，能够使泵在下次自动工作循环开始时处于低压。3.2拟定液压系统图 该机床负载变化小，功率中等，且要求低速运动平稳性好速度负载特性好，因此采用调速阀的进油节流调速回路，并在回油路上加背油阀。2、快速回路和速度换接方式的选择 本题

16、已选用差动型液压缸实现“快、慢、快”的回路。由于快进转工进时有平稳性要求，故采用行程阀或电磁阀皆可来实现（比较表如下表 2），工进转快退则利用压力继电器来实现。表 2 快进工进的控制方法比较 项目 采用行程阀 采用电磁阀 转 换 性 能 1液压冲击小 2转换精度高 3可靠性好 4控制灵活性小 1液压冲击较大 2转换精度较低 3可靠性较差 4控制灵活性大 安 装 特 点 1行程阀装在滑座上 2管路较复杂 3须设置液压撞块机构（撞块长度大于工进行程）1电磁阀可装在液压站（或控制板）上，安装灵活性大 2管路较简单 3须设置电气撞块机构 综上所述，本系统为进油节流调速回路与差动回路的组合，为此可以列出

17、不同的方案进行综合比较后，画出回路图，见图0 号图纵纸。3.3液压泵的选择 液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作，所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵，它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵，在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置，也就是把液压的能量转换称为机械能，从

18、而对外做功。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性，使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。除了上述的元件以外，液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件，我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标，我们能够设计不同的回路，比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作

19、控制回路等。根据液压传动的结构及其特点，在液压系统的设计中，首先要进行系统分析，然后拟定系统的原理图，其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件，进而再完成系统的设计和调试。这个过程中，原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。（1）确定液压泵的工作压力 由前面可知，液压缸在整个工作循环中的最大工作 压力为 4.4MPa，本系统采用调速阀进油节流调速，选取进油管道压力损失为 0.6MPa。由于采用压力继电器，溢流阀的调整压力一般应比系统最高压力大 0.5MPa，故泵的 最高压力为 Pp1=（4.4+0.6+0.5）MPa=5.5MPa 这是小流量泵的最高工作压力

20、（稳态），即溢流阀的调整工作压力。液压泵的公称工作压力 Pr 为 Pr=1.25 Pp1=1.255.5MPa=6.7MPa 大流量泵只在快速时向液压缸输油，由压力图可知，液压缸快退时的工作压力比快进时大，这时压力油不通过调速阀，进油路比较简单，但流经管道和阀的油流量较大。取进油路压力损失为 0.5MPa，故快退时泵的工作压力为 Pp2=（0.99+0.5）MPa=1.49MPa 这是大流量泵的最高工作压力，此值是液控顺序阀 7 和 8 调整的参考数据。（2）液压泵的流量 由流量图 2（b）可知，在快进时，最大流量值为 23Lmin,取 K=1.1，则可计算泵的最大流量 vpqK(vq)max

21、 vpq=1.123Lmin=25.3Lmin 在工进时，最小流量值为 0.39 Lmin.为保证工进时系统压力较稳定，应考虑溢流阀有一定的最小溢流量，取最小溢流量为 1 Lmin（约 0.01710-3m3s）故小流量泵应取 1.39Lmin 根据以上计算数值，选用公称流量分别为 18Lmin、12Lmin；公称压力为 70MPa压力的双联叶片泵。（3）选择电机 由功率图 2（c）可知，最大功率出现在快退阶段，其数值按下式计算 Pp=Pp2（qv1+qv2）p=1.35106（0.2+0.3）10-30.75=993W 式中 qv1大泵流量，qv1=18 Lmin（约 0.310-3m3s）

22、qv2小泵流量，qv2=12Lmin（约 0.210-3m3s）p 液压泵总效率，取 p=0.75。a b c 根据快退阶段所需功率 993W 及双联叶片泵要求的转速，选用功率为1.1KWJ52 6 型的异步电机。3.4液压元件的选择 根据液压泵的工作压力和通过阀的实际流量，选择各种液压元件和辅助元件的规格。液压元件说明 编号 元 件 名 称 型 号 技术数据 P(MPa)vq(Lmin)调整压力 P（MPa）1 叶 片 泵 YB 1218 双联 p=7.0，vq=12 P=5.38 2 叶 片 泵 YB 1218 双联 p=7.0，vq=18 P=1.35 编号 元 件 名 称 型 号 技术

23、数据 P(MPa)vq(Lmin)调整压力 P（MPa）3 三位五通电磁换向阀 35D25B p=6.3，vq=25 4 单向行程调速QCI25 p=6.3，vq=25 P=2 3 qvmin=0.03 5 溢 流 阀 Y10 p=6.3，minp4 vq=10，卸荷压p1.5 6 背 压 阀 B10B p=6.3，vq=10 背压力 p=0.50.6 实际通过流量 q 1.5 7 液 动 顺 序 阀 XYB10B p=6.3，qv=10 卸荷压力 p1.5实际通过流量 qv=9（做卸荷阀用）P=1.35 8 液 动 顺 序 阀 XYB10B p=6.3，qv=10 卸荷压力 p1.5实际通过

24、流量 qv=1.5 P=1.35+（0.50.8）9 单 向 阀 I25B p=6.3，qv=25 P2 最大实际通过流量 qv=22 10 单 向 阀 I25B p=6.3，qv=25 P2 实际通过 流量 qv=10 11 单 向 阀 I25B p=6.3，qv=25 P2 实际通过 流量 qv 15 编号 元 件 名 称 型 号 技术数据 P(MPa)vq(Lmin)调整压力 P（MPa）12 单 向 阀 I25B p=6.3，qv=25 P2 实际通过 流量 qv 30 13 压 力 继 电 器 DP163B P=1 6.3，反向区间压力调整范围为 0.50.8 14 压 力 表 开

25、关 K6B p=6.3，测量 6 点压力值，实测 4点压力值 15 滤 油 器 WU 25180J型 公称直径 1510-3m 公称流 25（0.4210-3m3s）注：以上元件除液压泵、滤油器外，均为板式连接。3、确定管道尺寸 由于本系统液压缸差动连接时，油管内通油量较大，其实际流量 qv 24 Lmin(0.510-3m3s),取允许流速 u=0.5ms,则主压力油管 d 用下式计算 d=3340.5101.131.1311.3105vvqqmmvv 圆整化，取 d=12mm。油管壁厚一般不需计算，根据选用的管材和管内径查液压传动手册的有关表格 得管的壁厚。选用 14mm12mm冷拔无缝钢

26、管。其它油管按元件连接口尺寸决定尺寸，测压管选用 4mm3mm紫铜管或铝管。管接头选用卡套式管接头，其规格按油管通径选取。4、确定油箱容量 中压系统油箱的容量，一般取液压泵公称流量vq的 5 7 倍 V=7vq=730L=210L 1 管路系统压力损失验算 由于有同类型液压系统的压力损失值可以参考，故一般不必验算压力损失值。下面以工进时的管路压力损失为例计算如下：已知：进油管、回油管长约为 l=1.5m，油管内径 d=1.210-3m，通过流量 vq=0.39 Lmin（0.006510-3m3s），选用 L HM32全损耗系统用油，考虑最低温度 为 15，v=1.5 2 s。1）判断油流类型

27、 利用下式计算出雷诺数 Re=1.273vq104dv=1.2730.006510-31041.210-3/1.5662000 为层流。（2）沿程压力损失P1 利用公式分别算出进、回油压力损失，然后相加即 得到总的沿程损失。进油路上 P1=4.41012v.l.qvd4=4.310121.51.50.006510-3124Pa=0.0313105Pa 回油路上，其流量 qv=0.75 Lmin（0.012510-3m3s）（差动液压缸 A12A2）,压力损失为 P1=4.31012v.l.qvd4=4.310121.51.50.0032510-3124Pa=0.01532105Pa 由于是差动

28、液压缸，且 A12A2，故回油路的损失只有一半折合到进油腔，所以 工进时总的沿程损失为 P1=（0.03103+0.50.01532）105Pa=0.039105Pa（3）局部压力损失P2 由于采用液压装置为集成块式，故考虑阀类元件和集成块内的压力损失。为方便起见，将工进时油流通过各种阀的流量和压力损失列于下 阀的流量和压力损失 编 号 名 称 实际通过流量 vq(L min)公 称 流 量 vrqL min)公称压力损失 Pr105(Pa)1 单 向 阀 0.39 25 2 2 三位五通电磁换向阀 0.39 25 2 3 单向行程调速阀 0.39 25 5 4 液 动 顺 序 阀 0.195

29、 25 1.5（卸荷时压力损失）5 液 动 顺 序 阀 0.195 10 6 计算各阀局部压力损失之和Pv 如下 Pv=2105（0.3925）2+2105（0.3925）+5105+0.51.5（0.3925）2+0.56 105Pa =8.1105Pa 取油流通过集成块时的压力损失为 PJ=0.3105Pa 故工进时总的局部压力损失为 P2=（8.1+0.3）105Pa=8.4105Pa 所以 P=（0.5+8.4）105Pa=9105Pa 这个数值加上液压缸的工作压力（由外负载决定的压力）和压力继电器要求系统调高的压力（取其值为 5 105Pa），可作为溢流阀调整压力的参考数据。其压力调

30、整值 p 为 P=P P15 105 式中 P1液压缸工进时克服外负载所需压力。而 P1=F0A1=32744785010-6Pa=41.7105Pa 所以 P=（41.7+9+5）105Pa=55.7105Pa 这个值比估算的溢流阀调整压力值 67105Pa小。因此，主油路上的元件和油管直径均可不变。2、液压系统的发热与温升验算 本机床的工作时间主要是工进工况，为简化计算，主要考虑工进时的发热，故按工进工况验算系统温升。（1）液压泵的输入功率 工进时小流量泵的压力 Pp1=54105Pa，流量 qvp1=12Lmin(0.210-3m3s)小流量泵的功率为 P1=Pp1qvp1 p=540.

31、21020.75W=1440W 式中 p 液压泵的总效率。工进时大流量泵卸荷，顺序阀的压力损失P=1.5105Pa，即大流量泵的工作压力 Pp2=1.5105Pa，流量 qvp2=18Lmin(0.310-3m3s)大流量泵的功率 P2 为 P2=Pp2qvp2 p=1.50.31020.75W=60W 故双联泵的合计输出功率 Pi 为 Pi=P1+P2=1440+60W=2040W（2）有效功率 工进时，液压缸的负载 F=32744N，取工进速度 v=0.0008310-3ms 输出功率 P0 为 P0=Fv=327440.00083W=27W（3）系统发热功率 Ph 系统总的发热功率 Ph

32、 为 Ph=P iP0=2013W（4）散热面积 油箱容积 V=210L，油箱近似散热面积 A 为 A=0.0653322220.0651052.296Vmm（5）油液温升t 假定采用风冷，取油箱的传热系数 K t=23W(.),可得 油液温升为 t=PhK t A=1198（232.296）=22.7 设夏天的室温为 30，则油温为（30+22.7）=52.7，没有超过最高允许油温（5065）。4 PLC控制系统设计 4.1确定 PLC输入输出接口及 PLC类型 根据液压动力滑台的工艺特性、控制要求以及实际输入/输出点数情况，并考虑将来系统扩大功能的需要，留有一定的裕量811，选定 PLC的

33、型号为三菱公司的 FX2N-32MR-001，输入/输出点分配情况如下所示。输入电器 输入点 启动按钮 SB1 X0 停止按钮 SB2 X1 快退按钮 SB3 X2 行程开关 SQ1 X3 行程开关 SQ2 X4 行程开关 SQ3 X5 压力继电器 YJ X6 自动开关 SA1-1 X7 手动开关 SA1-2 X8 输出电器 输出点 电磁铁 1YA Y1 电磁铁 2YA Y2 电磁铁 3YA Y3 电磁铁 4YA Y4 如图 3-1所示为系统中 PLC的外部接线图。图 3-1 PLC的外部接线图 设计说明 1.转换开关 SA1-1、SA1-2能够切换两种工作状态，当 SA1-1闭合时，动力滑台

34、处于自动工作状态；当 SA1-2闭合时，动力滑台处于手动工作状态。2.SQ1、SQ2和 SQ3是 3 个行程开关。3.SB1、SB2和 SB3是 3 个按钮开关，SB1是控制动力滑台向前运行的开始；SB2是控制动力滑台随时停止的按钮；SB3是控制动力滑台后退的按钮。4.压力继电器 YJ 是控制动力滑台死挡铁停留的元件。5.1YA、2YA、3YA和 4YA是液压传动回路中的电磁铁。4.2编制梯形图程序 根据液压动力滑台的动作控制要求及 PLC输入 9 点、输出 4 点的分配情况，对 PLC控制系统的软件设计采用软件流程图进行设计，各步驱动各步相对应的元件动作，来实现 YT4543型液压动力滑台：

35、快进一工进二工进死挡铁停留快退原位停止六种工况的要求。系统的软件流程图如图 3-2所示。是否碰到 死挡铁3失电 二工进是否压下1失电3得电一工进是否压下 得电快进 是否 按下启动 按钮原位初始化上电压力继电器 是否动作压力继电器 压力升高12失电4得电原位停止是否压下1得电2失电快退2 时间是否到定时器计时2图 3-2 系统的软件流程图 考虑到在实际控制中的需要，采用转换开关 X7、X8 来切换两种工作状态，当 X7 闭合时，动力滑台处于自动工作状态；当 X8 闭合时，动力滑台处于手动工作状态。同时考虑到动力滑台会存在没有停在原位的情况，采用控制按钮 X2控制动力滑台快退来控制液压动力滑台退回

36、原位。根据动力滑台设计要求结合软件流程图作梯形图如图 3-3所示。图 3-3 PLC控制系统梯形图 总结 液压动力滑台是机床自动化程度较高、结构较为复杂的部件，对可靠性、运动精度要求较高。本文深入剖析了其液压传动系统及工作原理，将液压系统的动作原理分为“快进一工进二工进停留快退原位停止”六种工况，然后根据所设计的液压回路的控制要求，以三菱 PLC产品为核心，设计了其控制系统，编写了 PLC梯形图程序，最终实现了控制要求。传统的液压动力滑台控制系统多采用继电器一接触器控制，致使接线复杂，通用性和灵活性较差。采用 PLC对原有的继电器接触器控制系统改造后，简化了控制系统的接线工作，降低了故障率，提

37、高了系统的稳定性和可靠性，并具有较好的柔性，操作简单，维护方便。此次毕业设计是在老师的悉心指导下完成的，在论文设计过程中得到了老师诸多的帮助，在此，特向我的导师致以最衷心的感谢！同时也向设计过程中给予我帮助的各位同学表示由衷的谢意！参考文献 1马鹏飞，全液压推土机液压行驶驱动系统动力学研究 博士学位论文，长安大学，2006 2吴丽.电气控制与 PLC应用技术M.北京：兵器工业出版社2001，5 3范次猛，可编程控制器原理与应用M.北京:北京理工大学出版社,1998 4侯利民，王巍.PLC在液压传动控制系统的应用J.辽宁工程技术大学学报，2003,22(6):812814 5魏建忠，游龙翔.PL

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