机电一体化PLC控制液压系统设计论文

机电一体化论文 题目：题目：PLCPLC控制气压系统控制气压系统 姓姓名：名：石强强石强强 所在系部：所在系部：电力工程系电力工程系 班级名称：班级名称：0909 机电一体化机电一体化 5 5 班班 学学号：号：2009200108620092001086 指导老师：指导老师：邓斌邓斌 20112011 年年5 5 月月 I 摘要 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 I 目录 第第 1 章章气动技术概况气动技术概况.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 第二章第二章 电气控制系统电气控制系统.3 2.1 概述.3 2.2 主要功能.3 2.3 系统组成.4 第三章第三章 设计任务设计任务.5 3.1 任务要求.5 3.2 任务分析与解答.6 参考文献参考文献.8 致致谢谢. 9 平顶山工业职业技术学院 1 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 0.50.1mm，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。 平顶山工业职业技术学院 2 机械设备自动喷气织布机、自动清洗机、冶金机械、印刷机械、 建筑机械、农业机械、制鞋机械、塑料制品生产线、人造革生产线、 玻璃制品加工线等许多场合 电子半导体家电制造行业例如硅片的搬运、元器件的插入与 锡焊，彩电、冰箱的装配生产线 包装自动化 化肥、化工、粮食、食品、药品、生物工程等实现粉末、 粒状、块状物料的自动计量包装。用于烟草工业的自动化卷烟和自动 化包装等许多工序。用于对粘稠液体（如油漆、油墨、化妆品、牙膏 等）和有毒气体（如煤气等）的自动计量灌装 1.3 组成详解 一个典型的气动系统是由方向控制阀、气动执行元件、各种气动 辅助元件及气源净化元件所组成。 平顶山工业职业技术学院 3 第二章第二章 电气控制系统电气控制系统 2.1 概述 电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路， 不同的设备有不 同的控制回路， 而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相 同 2.2 主要功能 为了保证一次设备运行的可靠与安全， 需要有许多辅助电气设备 为之服务，能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合，称为控 制回路或二次回路。这些设备要有以下功能： (1)自动控制功能。高压和大电流开关设备的体积是很大的，一 般都采用操作系统来控制分、合闸，特别是当设备出了故障时，需要 开关自动切断电路，要有一套自动控制的电气操作设备，对供电设备 进行自动控制。 (2)保护功能。电气设备与线路在运行过程中会发生故障，电流 (或电压)会超过设备与线路允许工作的范围与限度， 这就需要一套检 测这些故障信号并对设备和线路进行自动调整(断开、 切换等)的保护 设备。 (3)监视功能。电是眼睛看不见的，一台设备是否带电或断电， 从外表看无法分辨，这就需要设置各种视听信号，如灯光和音响等， 对一次设备进行电气监视。 (4)测量功能。灯光和音响信号只能定性地表明设备的工作状态 (有电或断电)，如果想定量地知道电气设备的工作情况，还需要有各 种仪表测量设备，测量线路的各种参数，如电压、电流、频率和功率 的大小等。 在设备操作与监视当中，传统的操作组件、控制电器、仪表和信 号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代， 但在小型设备和 平顶山工业职业技术学院 4 就地局部控制的电路中仍有一定的应用范围。 这也都是电路实现微机 自动化控制的基础。 2.3 系统组成 常用的控制线路的基本回路由以下几部分组成。 (1)电源供电回路。供电回路的供电电源有 AC380V 和 220V 等多 种。 (2)保护回路。保护(辅助)回路的工作电源有单相 220、36V 或直 流 220、24V 等多种，对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各 种保护，由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等保 护组件组成。 (3)信号回路。能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作 状态信息的回路，如不同颜色的信号灯，不同声响的音响设备等。 (4)自动与手动问路。电气设备为了提高工作效率，一般都设有 自动环节，但在安装、调试及紧急事故的处理中，控制线路中还需要 设置手动环节， 通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转 换。 (5)制动停车回路。切断电路的供电电源，并采取某些制动措施， 使电动机迅速停车的控制环节，如能耗制动、电源反接制动，倒拉反 接制动和再生发电制动等。 (6)自锁及闭锁同路。启动按钮松开后，线路保持通电，电气设 备能继续工作的电气环节叫自锁环节， 如接触器的动合触点串联在线 圈电路中。两台或两台以上的电气装置和组件，为了保证设备运行的 安全与可靠，只能一台通电启动，另一台不能通电启动的保护环节， 叫闭锁环节。如两个接触器的动断触点分别串联在对方线圈电路中。 平顶山工业职业技术学院 5 第三章 设计任务 3.1 任务要求 移动台装置如图 1 所示， 用这个移动台将木板推送到一个带式磨 床下面。要求按下一个按钮开关，气缸将上面放有木板的移动台推到 带式磨床下面，按下另一个按钮开关，则使移动台回到初始位置。画 出系统的气动回路图，并用 PLC 设计程序完成控制要求。 图 1移动台工作示意图 平顶山工业职业技术学院 6 3.2 任务分析与解答 编程指令如下： LDX001 ANDX003 OUTY001 LDX002 ANDX004 OUTY002 END 根据指令设计的梯形图 PLC 硬件接线图 YV1 YV0 图 2 PLC 硬件接线图 Y00 0 Y001 X000 X001 X002 X003 COM SB 1 SB 0 SQ 0 SQ 1 CO M 平顶山工业职业技术学院 7 I/O 地址分配表 输入端输出端 推出按钮 SB0X001推出线圈 YV0Y001 返回按钮 SB1X002返回线圈 YV1Y002 行程开关 SQ0X003 行程开关 SQ1X004 表 1I/O 分布表 电气控制回路图 图 3电气回路图 平顶山工业职业技术学院 8 参考文献参考文献 1鲍风雨.典型自动化生产设备即生产线应用与维修M.北京：机械工业 出版社，2004 2张宏友.液压与气动技术M.北京：大连理工大学出版社，2009 2 3马宪亭.液压与气压传动技术M.北京：化学工业出版社，2009 4李国强. 控制液压系统生产工艺配方技术-控制方法,控制液压系类资 料M.北京：化学工业出版社，2002 自动生产线技术项目设计报告 9 致致谢谢 本论文是在我的导师邓斌老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。 他严肃的科 学态度，严谨的治学精神，精益