机械手液压系统说明书(共20页)

1、课程设计说明书 课程名称：课程名称： 机床电气控制技术 设计题目设计题目： 机械手液压系统设计 专专 业：业：机械设计制造及其自动化 班级：班级：0804学生姓名学生姓名: : 覃潇潇 学学 号号: 0812110427 指导教师指导教师: 吴吉平 湖南工业大学科技学院教务部 制2011 年 6 月 19 日目录目录第一章第一章 前言前言 .3第二章第二章 确定对液压系统的工作要求确定对液压系统的工作要求 .4第三章第三章 拟定液压系统原理图拟定液压系统原理图 .63.1 液压系统原理图液压系统原理图 .63.2 液压系统电磁铁动作顺序表液压系统电磁铁动作顺序表 .73.3 液压系统工作原理液

2、压系统工作原理 .83.4 液压系统特点分析液压系统特点分析 .113.5 电气系统原理图电气系统原理图 .123.6 电气系统工作原理电气系统工作原理 .133.7 电气系统特点分析电气系统特点分析 .17第四章第四章 系统性能的验算系统性能的验算 .184.1 系统的压力损失验算系统的压力损失验算 .184.2 系统的温升验算系统的温升验算 .184.3 系统的其它验算系统的其它验算 .18第五章第五章 心得体会心得体会 .19第六章第六章 参考文献参考文献 .20摘要摘要 机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。它特别是在高温、高压、多粉尘、易

3、燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业，因此获得日益广泛的应用。机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。本篇介绍的工业机械手属圆柱坐标式、全液压驱动机械手。本篇根据液压系统设计的一般程序，分四步详细地介绍了工业机械手液压系统设计过程，其中第 3 步拟定液压系统原理图是重点。关键词关键词 机械手 液压 电气第一章第一章 前言前言工业机械手的技术参数是说明机械手规格与性能的具体指标，一般有以下几个方面：握取重量。握取重量标明了机械手的负载能力。这项参数与机械手的运动速度有关，通常指正常运行速度所握取的工件重量

4、。运动速度。运动速度是反映机械手性能的一项重要技术参数。它与机械手握取重量、定位、精度等参数都有密切关系，同时也直接影响机械手的运动周期。自由度。确定工业机械手的手部在运动空间的位置和姿态的、独立的变化参数就是工业机械手的自由度。自由度越多，其动作越灵活，适应性越强，但结构也相应越复杂。一般具有 46 个自由度即满足使用要求。定位精度。定位精度即重复定位精度，是衡量机械手工作质量的又一项重要指标。定位精度的高低取决于位置控制方式以及运动部位本身的制造精度和刚度，与握取重量、运动速度等也有密切关系。第二章第二章 确定对液压系统的工作要求确定对液压系统的工作要求根据工况要求，执行机构要具有手臂升降

5、、手臂伸缩、手臂回转和手腕回转四个自由度。执行机构相应由手臂升降机构、手臂伸缩机构、手臂回转机构、手腕回转机构、手指夹紧机构和回转定位机构等组成，每一部分均由液压缸驱动与控制它完成的动作循环为：插定位销手臂前伸手指张开手指夹紧抓料手臂上升手臂缩回手腕回转拔定位销手臂回转插定位销18095手臂前伸手臂中停手指松开手指闭合手臂缩回手臂下降手腕回转复位拔定位销手臂回转复位待料，泵卸载。第三章第三章 拟定液压系统原理图拟定液压系统原理图3.1 液压系统原理图液压系统原理图定位缸手腕回转缸手指夹紧缸手臂回转缸手臂伸缩缸手臂升降缸3.2 液压系统电磁铁动作顺序表液压系统电磁铁动作顺序表动作顺序1Y2Y3Y

6、4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12YK26插定位销+手臂前伸+手指张开+手指抓料+手臂上升+手臂缩回+手腕回转+拔定位销+手臂回转+插定位销+手臂前伸+手臂中停+手指张开+手指闭合+手臂缩回+手臂下降+手腕反转+拔定位销+手臂反转+待料卸载+该液压系统的特点归纳如下：1）系统采用了双联泵供油，额定压力为 6.3MPa，手臂升降及伸缩时由两个泵同时供油，流量为（35+18）L/min，手臂及手腕回转，手指松紧及定位缸工作时，只由小流量泵 2 供油，大流量泵 1 自动卸载。由于定位缸和控制油路所需压力较低，在定位缸去路上串联有减压阀 8，使之获得稳定的 1.51.8MPa压力。2）手臂的伸缩

7、和升降采用单杆双作用液压缸驱动，手臂的伸出和升降速度分别由单向调整阀 15、13 和 11 实现回油节流调速；手臂及手腕的回转由摆动液压缸驱动，其正反向运动亦采用单向调速阀 17 和 18、23 和 24 回油节流调速。3）执行机构的定位和缓冲是机械手工作平稳可靠的关键。从提高生产率来说，希望机械手正常工作速度越快越好，但工作速度越高，启动和停止时的惯性力就越大，振动和冲击就越大，这不仅会影响到机械手的定位精度，严重时还会损伤机件。因此为达到机械手的定位精度和运动平稳性的要求，一般在定位前要采取缓冲措施。该机械手手臂伸出、手腕回转由死挡铁定位保证精度，端点到达前发信号切断油路，滑行缓冲；手臂缩

8、回和手臂上升由行程开关适时发信号，提前切断油路滑行缓冲并定位。此外，手臂伸缩缸和升降缸采用了电液换向阀换向，调节换向时间，亦增加缓冲效果。由于手臂的回转部分质量圈套，转速较高，运动惯性矩圈套，系统的手臂回转缸除采用单向调速阀回油节流调速外，还在回油路上安装有行程和节流阀 19 进行减速缓冲，最后由定位缸插销定位，满足定位精度要求。4）为使手指夹紧缸夹紧工件后不受系统压力波动的影响，保证牢固地夹紧工件，采用了液控单向阀 21 的锁紧回路。5）手臂升降缸为立式液压缸，为支承平衡手臂运动部件的自重，采用了单向顺序阀 12 的平衡回路。3.3 液压系统工作原理液压系统工作原理一.继电器接触器控制线路对

9、于线路的设计我们采用的是逻辑设计法，根据 JS01 工业机械手液压系统图和机械手的动作要求，我作出了其继电器电气原理图，见附图一。这里我们对其继电器电气原理图进行说明。图中 SB2 实现开机功能，按下 SB2 能 KM 线圈得电，启动电动机，为下面的顺序动作做准备。当要进行顺序动作时，继电器工作顺序如下 ：1插定位销 按下 SB1，继电器 KM 线圈得电并自锁；1Y，12Y，K26 得电，机械手的定位缸右移，到达极限位置时，插上定位销。2手臂前伸 当定位缸到达极限位置时，由于压力继电器达到动作压力，这时压力继电器动作，这样就使得 k26 闭合，5Y 导通。同时由于 5Y 的导通，互锁使得 1Y

10、 会断开。手臂伸缩缸开始前伸，实现手臂前伸功能。3手指张开 当手臂伸缩缸伸到一定位置时触动行程开关 1ST，导致继电器 2k 导通，使得 2K 打开，5Y 失电，手臂停止前伸。同时，1Y 得电。9Y 也由于 1ST 的闭合导通，手指开始张开，实现手指张开功能。4手指抓料 当手指夹紧缸向右滑动到一定位置时触动行程开关 2ST，中间继电器 1K 得电并自锁，中间继电器 K1 的辅助动断点断开，9Y 失电；手指夹紧缸向左滑动，从而实现手指抓料功能.手指夹紧。5手臂上升 当到达行程阀 3ST 位置时，此时正好将物料夹紧，使得3ST 开关和压力开关闭合，同时 3Y 得电，使得 1Y 失电断开。同时手臂升

11、降缸开始上升，从而实现手臂上升功能。6. 手臂缩回 当手臂升降缸上升到一定位置时触动行程开关 4ST， 3Y 失电；同时 6Y 得电自锁并使得 1Y 继续失电，手臂伸缩缸开始向右滑动，从而实现手臂缩回功能。7手腕回转 当手臂伸缩缸向右缩到一定位置时触动行程开关 5ST，5ST断开，6Y 失电，1Y 得电闭合。同时 10Y 得电，手腕回转缸开始转动，从而实现手腕回转功能。8拔定位销 当手腕回转缸转动到一定位置时触动行程开关 6ST，10Y 失电断开。12Y 失电，K26 失电；拔出定位销。9手臂回转 由于 K26 失压而使得时间继电器 1KT 得电，一段时间后（此时定位销已完全拔出） ，时间继电

12、器触点 1KT 闭合，7Y 得电，手臂回转缸开始转动，实现手臂回转功能。10插定位销 当手臂回转缸转动到一定位置时会触动行程开关 7ST，7Y失电，手臂停止回转。同时 12Y 得电，K26 得电，机械手的定位缸右移定位。11手臂前伸 当 K26 达到一定压力后动作，使得 5Y 得电闭合；手臂伸缩缸开始前伸，实现手臂前伸功能，同时由于 5Y 的失电使得 1Y 得电。12手臂中停 当手臂伸缩缸触动行程开关 8ST，中间继电器 2K 得电并自锁，其动合触点关闭，5Y 失电，手臂中点。13. 手指张开 触动行程开关 8ST 闭合，9Y 导通，手指张开。同时由于 5Y的断开 1Y 得电闭合。14 手指闭

13、合 当手指夹紧缸向右滑动到一定位置时，触动行程开关2ST，使得中间继电器得电，触点断开，9Y 失电，手指夹紧缸向左滑动，实现手指闭合。15手臂缩回 当手指夹紧缸向左滑动到一定位置时，触动行程开关3ST，使得 6Y 得电，手臂伸缩缸向右滑动实现缩回功能。16. 手臂下降 当手臂伸缩缸向右滑动到一定位置时，触动行程开关5ST，6Y 失电，手臂停止缩回。同时 4Y 得电，手臂开始下降，手臂升降缸开始下降实现手臂下降功能。17. 手腕反转 当手臂升降缸下降到一定位置时，触动行程开关 9ST，11Y得电，手腕回转缸开始转动，实现反转功能。同时 4Y 失电断开，1Y 得电导通。18. 拔定位销 当手腕回转

14、缸转到一定位置时，触动行程开关 6ST，使得12Y 失电断开。触动行程开关 ST10， 11Y 失电，压力继电器 K26 失电。定位缸开始向左滑动，拔下定位销。19. 手臂反转 随着压力继电器 K26 失压动作，时间继电器 1KT 通电，一段时间后（此时定位销已完全拔出）1KT 辅助触点动作， 8Y 得电。手臂回转缸开始转动，实现手臂反转动。20. 待料卸载 当手臂回转缸转到一定位置时，触动行程开关 11ST，若在待料区无物料，12ST 动作，2Y 得电，实现待料卸载。若有料将循环动作。二.低压电器的选择在设备电气控制线路中，为了满足生产工艺及电力拖动的需要，电动机要经常地起动、制动、改变运动

15、方向、调节转速；当电路发生过载、短路、欠压或失压等情况时，控制电路的保护环节还应当自动切断电路，保护线路和设备。所有这些要求都需要借助于电器来完成。由于各类电器在设备电气控制系统中所处的位置和所起的作用不同，其因此选用的方法也不尽相同。生产机械常用低压电器的选择，主要依据是电器产品目录上的各项指标或数据。正确合理地选择低压电器是电气系统安全运行、可靠工作的保证。对于电气元件的选择，在选择时我们应注意以下几点：(1).根据对控制元件功能的要求，确定电气元件功能的要求，确定电气元件类型。如继电器与接触器，当元件用于通，断功率较大的主电路时，应选择交流接触器；若元件用于切换功率较小的电路（如控制电路

16、）时，则应选择中间继电器；若伴有延时要求时，则应选用时间继电器。(2).根据电气控制的电压，电流及功率的大小来确定元件的规格，满足元器件的负载能力及使用寿命。（3）.掌握元器件预期的工作环境及供应情况，如防油，防尘，货源等。（4）.为了保证一定的可靠性，采用相应的降额系数，并进行一些必要的技术和校核。1.按钮 按钮通常是用来短时间接通或断开小电流控制电路的开关。目前按钮在结构上有多种形式：旋钮式手动旋转进行操作；指示灯按钮内装入了信号指示灯；紧急式装有蘑菇形式旋帽，用于紧急操作；等等。一般来说，停止按钮采用红色。按钮主要根据所需要的触点数，使用场合及颜色来选择。2.低压开关 低压开关主要包括如

17、下几种。1)刀开关刀开关主要用于接通或切断长期改组设备的电源。一般刀开关的额定电压不超过 500V 额定电流为 10A 到上千安多种等级。有些刀开关附有熔断器。不带熔断器式刀开关主要有 HD 型及 HS 型，带熔断器式开关有 HK，HR3 系列等。刀开关主要根据电源种类，电压等级，电动机容量，所需极数及使用场来选择。2)组合开关组合开关主要是作为电源引入开关，所以也称电源隔离开关。它可以启停5KW 以下的异步电动机，但每小时的接通次数不宜超过 10 次，开关的额定电流一般取电动机额定电流的 1.52.5 倍。组合开关主要根据电源种类，电压等级，所需触点数及电动机容量进行选用。常用的组合开关为

18、HZ-10 系列，额定电流 10A，25A，60A 和 100A 四种，适用于交流电压 380V 以下，支流电压 220V 以下的电气设备中。3)限位开关（行程开关） 限位开关是依据生产机械运动的行程位置而动作的小电流开关。它的选用主要根据机械位置对开关形式的要求，对触点数目，电压种类，电压与电流等级的要求来确定。机床常用的有 LX2 型，LX19 型，JLXK1 型，LXW11 型和 JLXK-111 型微动开关等。对于要求动作快，灵敏度高的行程控制，可采用接近开关。接近开关也称为无触点限位开关，它是通过运动部件引起的电磁场变化而动作的。接近开关寿命长，可靠性好，但精度和价格不如限位开关。4

19、)自动开关自动开关又称自动空气断路器，自动开关在压力机上应用的很广泛。这是因为自动开关既接通或分断正常工作电流，也能自动分断过载或短路电流，分断能力强，有欠压和过载短路保护作用。选择自动开关应考虑其主要技术参数：额定电压，额定电流和允许切断的极限电流等。自动开关拖扣器的额定电流应等于或大于负载允许的长期平均电流；自动开关的极限分断能力要大于，至少要等于电路最大短路电流；自动开关拖扣器电流整定应按下面的原则：欠电压拖扣器额定电压等于主电路等于主电路额定电压；热拖扣器的整定电流与被控对象（负载）额定电流相等；电磁拖扣器的瞬时拖扣器整定电流应大于负载正常工作时的尖峰电流；保护电动机时，电磁拖扣器的瞬

20、时拖扣电流为电动机启动电流的 1.7 倍。3.接触器的选用选择接触器主要依据以下数据：电源种类（直流或交流） ；主触点额定电流；辅助触点的种类、数量和触点的额定电流；电磁线圈的电源种类、频率和额定电压；额定操作频率等。机床用的最多的是交流接触器。交流接触器的选择主要考虑主触点的额定电流、额定电压、线圈电压等。交流接触器主触点的额定电压一般按高于线路额定电压来确定。根据控制回路的电压决定接触器的线圈电压。为保证安全，一般接触器吸引线圈选择较低的电压。但如果在控制线路比较简单的情况下，为了省去变压器，可选用 380V 电压。值得注意的是，接触器产品系列是按使用类 别设计的，所以要根据接触器负担的工

21、作任务来选用相应的产品系列。接触器辅助触点的数量、种类满足线路的需要。4.继电器的选用1）一般继电器的选用一般继电器是指具有相同电磁系统的继电器，又称电磁继电器。选用时，除满足继电器线圈电压或线圈电流的要求外，还应按照控制需要分别选用过电流继电器、欠电流继电器、过电压继电器、欠电压继电器中间继电器等。另外电压、电流继电器还有交流、直流之分，选择时也应当注意。2）时间继电器的选择时间继电器是压力机控制线路中常用电器之一。它的类型有：电磁式，空气阻尼式，电动式及电子式等。用的较多的是空气阻尼式时间继电器，它的特点是工作可靠，结构简单，延时整定范围较宽（可达 0.4s180s）时间继电器型式多样，各

22、具特点，选择时应从以下几方面考虑。3）热继电器的选择热继电器的选择应按电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素来考虑。一方面要充分发挥电动机的过载能力，另一方面，对电动机在短时过载与起动瞬间不受影响。热继电器结构形式的选择。星形连接的电动机可以选择两相或三相结构的热继电器，三角形连接的电动机应当选择带断相保护装置的三相结构热继电器。根据以上步骤及参考资料的查找，制定了本课程设计中继电器元件表。 （见表 3-1） 表 3-1 压力机电气元件表符号名称型号规格数量M异步电动机JO22141.1KW 380V 2.67A 1410R/MIN1FR1热继电器JR16B20额定电流 3.5A 整定电流

23、 2.67A1FU1熔断器RL115熔体 15A1K中间接触器JZ744线圈电压 127V 5A25KM交流接触器CJ105线圈电压 127V 40A1SB控制按钮LA10黑色3KT0 KT1时间继电器JZ7-1A5A 380V/1272ST行程开关JLXK1-311动作力大于 20N183.4 液压系统特点分析液压系统特点分析：系统采用双联泵供油，手臂升降及伸缩时由两个泵同时供油；手臂回转、手腕回转、手指松紧及定位缸工作时，只有小流量泵 2 供油，大流量泵 1 自动卸载。由于定位缸和控制油路所需压力较低，在定位缸支路上串联有减压阀8，使之获得稳定的压力。手臂的伸缩和升降采用单杆双作用液压缸驱

24、动，手臂的升降和伸缩速度分别由单向调速阀 15、13、11 实现回油节流调速；手臂及手腕的回转由摆动液压缸驱动，其正反向运动亦采用单向阀 17 和 18，23 和 24 回油节流调速。执行机构的定位和缓冲是机械手工作平稳可靠的关键。从提高生产率来说，希望机械手正常工作速度越快越好，但工作速度越快，起动和停止时的惯性就越大，振动和冲击就越大，这不仅会影响到机械手的定位精度，严重时还会损伤机件。因此机械手的定位精度和运动平稳性的要求，一般在定位前要采取缓冲措施。该机械手手臂伸出、手腕回转由死挡铁定位保证精度，端点到达前发信号切断油路，滑动缓冲；手臂缩回和手臂上升由行程开关适时发信号，提前切断油路，

25、滑行缓冲并定位。此外，手臂伸缩缸和升降缸采用了电液换向阀换向，调节换向时间，亦增加缓冲效果。由于手臂的回转部分质量较大，转速较高，运动惯性矩较大，系统手臂回转缸除采用单向调速阀回油节流调速外，还在回油路上安装行程节流阀 19 进行减速缓冲，最后由定位缸插定位销定位，满足定位精度要求。为使手指夹紧缸夹紧工件后不受系统压力波动的影响，保证牢固地夹紧工件，采用了液控单向阀 21 的锁紧回路。手臂升降缸为立式液压缸，为支承平衡运动部件的自重，采用了单向顺序阀 12 的平衡回路。3.5 电气系统原理图电气系统原理图各执行机构的动作均由电控系统发信号控制相应的电磁换向阀，按程序依次步进动作。P L CCO

26、MCOMX13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1F26SQ12SQ11SQ10SQ9SQ8SQ7SQ6SQ5SQ4SQ3SQ2SQ1Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y10Y11Y12Y1313Y12Y11Y10Y9Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y工业机械手电气系统图3.6 电气系统工作原理电气系统工作原理一.工作过程原理1.插定位销（1、12）YY放下闸刀开关 QG，按下起动按钮 SB2，中间继电器 12K 得电，其常开触点闭合，使电磁铁 1Y、2Y 同时得电，两泵同时卸载，机械手处于待料卸载状态。同时继电器 KM 得电，其常开触点闭合，电机 M 运转，运输棒料。当棒料到

27、达待上料位置时，撞上行程开关 12ST, 12ST 闭合，使中间继电器 12K断电，电磁铁 2Y 断电，小泵停止卸载，大泵仍卸载，同时使中间继电器 11K 得电，其常开触点自锁，使另外的常开触点闭合，电磁铁 12Y 得电，实现插定位销。2.手臂前伸（5、12）YY当定位缸的油压达到一定值时，压力继电器 KP 发讯，使行程开关 6ST 闭合，中间继电器 5K 得电，其常开触点闭合，电磁铁 5Y 得电，实现手臂前伸。3.手指张开（1、9、12）YYY经一定时间，手臂伸缩缸上的碰块碰到行程开关 4ST,4ST 闭合，中间继电器 4K 得电，其常开触点闭合，电磁铁 9Y 得电，实现手指张开。4.手指抓

28、料（1、12）YY经一定时间，手指夹紧缸上的碰块碰到行程开关 5ST,5ST 闭合，中间继电器 4K 断电，其常开触点断开，电磁铁 9Y 断电，实现手指抓料。5.手臂上升（3、12）YY经一定时间，手指夹紧缸上的碰块碰到行程开关 2ST,2ST 闭合，中间继电器 2K 得电，其常开触点闭合，电磁铁 3Y 得电，实现手臂上升。6.手臂缩回（6、12）YY经一定时间，手臂升降缸上的碰块碰到行程开关 7ST,7ST 闭合，中间继电器 6K 得电，其常开触点闭合，电磁铁 6Y 断电，实现手臂缩回。7.手腕回转（1、10、12）YYY经一定时间，手臂伸缩缸上的碰块碰到行程开关 8ST,8ST 闭合，中间

29、继电器 7K 得电，其常开触点闭合，电磁铁 10Y 得电，实现手腕回转。8.拔定位销（1）Y经一定时间，手腕回转缸上的碰块碰到行程开关 11ST,11ST 闭合，中间继电器 10K 得电，其常闭触点断开，电磁铁 12Y 断电，同时 8ST 断开后，中间继电器 7K 断电，其常开触点断开，电磁铁 10Y 断电，实现拔定位销。9.手臂回转（1、7）YY经一定时间，定位缸支路上无油压后，压力继电器 KP 发讯，使行程开关10ST 闭合，中间继电器 9K 得电，其常开触点闭合，电磁铁 7Y 得电，实现手臂回转。10.插定位销（1、12）,其过程同 1。YY11.手臂前伸（5、12）,其过程同 7。YY

30、12.手臂中停（12）Y经一定时间，手臂伸缩缸上的碰块碰到使行程开关 6ST，中间继电器 5K 断电，其常开触点断开，电磁铁 5Y 断电，实现手臂中停。13.手指张开（1、9、12）,其过程同 3。YYY14.手指闭合（1、12）,其过程同 4。YY15.手臂缩回（6、12）,其过程同 6。YY17.手臂下降（4、12）YY经一定时间，手臂伸缩缸上的碰块碰到使行程开关 3ST，3ST 闭合，中间继电器 8K 得电，其常开触点闭合，电磁铁 4Y 得电，实现手臂下降。18.手腕反转（1、11、12）YYY经一定时间，手臂升降缸上的碰块碰到行程开关 9ST,9ST 闭合，中间继电器 8K 得电，其常

31、开触点闭合，电磁铁 11Y 得电；同时，中间继电器 3K 断电，其常闭触点闭合，电磁铁 1Y 得电，实现手臂反转。19.拔定位销（1）,其过程同 8。Y20.手臂反转（1、8）YY拔定位销销后，压力继电器 KP 发讯，行程开关 11ST 闭合，中间继电器10K 得电，其常开触点闭合，电磁铁 8Y 得电，实现手臂反转。21.待料卸载（1、2）YY经一定时间，手臂回转缸上的碰块碰断行程开关 11ST,中间继电器 10K 断电，其常开触点断开，常闭触点闭合，电磁铁 8Y 断电，电磁铁 2Y 得电，两泵同时卸荷，实现待料卸载。二.可编程控制器 PLC 控制系统的设计1.可编程控制器控制系统设计的基本原

32、则。在设计可编程控制器系统时，应遵循以下基本原则:1）最大限速地满足控制要求充分发挥可编程控制器功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计中最重要的一条原则。设计人员要深入现场进行调查研究，收集资料。同时要注意和现场工程管理和技术人员及操作人员紧密配合，共同解决重点问题和疑难问题。2）保证系统安全可靠保证可编程控制器控制系统能够长期安全，可靠，稳定运行，是设计控制系统的重要原则。3）力求简单，经济，使用与维修方便在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断扩大工程的效益，另一方面也要注意不断降低工程的成本，不宜盲目追求自动化和高指标。 4）适应发展的需要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。

33、三可编程控制器系统设计的步骤1分析被控对象并提出控制要求在设计继电器-接触器的时候我们已经对压力机液压系统的动作要求和功能进行了详细的分析，确定了其控制方案并拟订了任务书。2.确定输入/输出设备根据压力机液压系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备和输出设备。输入设备：开关 SB1， SB2，SB3，18 个行程开关。输出设备：手臂伸缩缸的伸缩、手臂回转缸的回转、手指夹紧缸的夹紧与张开、手腕回转缸的转动、定位缸的滑动、手臂升降缸升降。3.选择可编程控制器本系统有输入信号 19 个，输出信号 12 个，均为开关量。根据输入/输出点数，类型及控制要求，同时考虑到维护，改造和经济性等诸多因素，由参

34、考资料1表 5-1 选择可编程控制器型号为-001，共有 24 个输入点，MRNFX48224 个输出点，可满足控制要求。4.软件编制 根据系统要求可知，绘制 PLC 电气原理图如附图二，根据 PLC 电气原理图写出指令表，见表 4-1. 表 4-1 系统指令表步序步序指令指令步序步序指令指令步序步序指令指令步序步序指令指令0 0LDLD 800280022828RSTRST Y1Y15656RSTRST Y7Y78484SETSET S36S361 1LDLD X12X122929SETSET Y3Y35757SETSET Y12Y128585STLSTL S36S362 2SETSET S

35、20S203030LDLD X4X45858LDLD X13X138686RSTRST Y4Y43 3LDLD X12X123131SETSET S26S265959SETSET S31S318787SETSET Y1Y14 4SETSET S21S213232STLSTL S26S266060STLSTL S31S318888SETSET Y11Y115 5STLSTL S20S203333RSTRST Y3Y36161RSTRST Y1Y18989LDLD X10X106 6SETSET Y2Y23434SETSET Y1Y16262SETSET Y5Y59090SETSET S37S37

36、7 7STLSTL S21S213535LDLD X5X56363LDLD X8X89191STLSTL S37S378 8SETSET Y12Y123636SETSET S27S276464SETSET S32S329292RSTRST Y11Y119 9SETSET Y1Y13737STLSTL S27S276565STLSTL S32S329393RSTRST Y12Y121010LDLD X13X133838RSTRST Y6Y66666RSTRST Y5Y59494LDILDI X13X131111SETSET S22S223939SETSET Y1Y16767SETSET Y1Y1

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39、49OUTOUT T1T17777SETSET Y6Y6105105LDILDI X12X122222SETSET S29S295050K K7878LDLD X5X5106106SETSET Y2Y22323STLSTL S29S295151LDLD T1T17979SETSET S35S35107107LDLD X12X122424RSTRST Y9Y95252SETSET Y7Y78080STLSTL S35S35108108SETSET S21S212525LDLD X3X35353LDLD X7X78181RSTRST Y6Y6109109RETRET2626SETSET S25S2

40、55454SETSET S30S308282SETSET Y4Y4110110ENDEND2727STLSTL S25S255555STLSTL S30S308383LDLD X9X93.7 电气系统特点分析电气系统特点分析：控制方式为点位程序控制。程序设计采用开关预选方式，机械手的自动循环采用步进继电器控制。步进动作是由每一个动作完成后，使行程开关 ST的触点闭合而发出信号或依据每一步的动作预设停留时间。发信指令完成由相应的中间继电器 K 来实现，受发指令的完成方式为机械手相应动作结束的同时使步进继电器再动作，复位指令完成是给相应的中间继电器通电，使机械手回到工作准备状态。机械手除能实现自动

41、循环外，还设有调整电路，可通过手动按钮 SB 进行单个动作调试。液压泵的供油与卸载和每步动作之间的对应关系由控制电器保证：只有在 2K、3K、4K、5K、6K、7K、8K、9K、10K 等九个中间继电器全部不通电（所有液压缸不动作）时，中间继电器 12K 才通电，使电磁铁 1Y、2Y 得电，大、小泵同时卸载；中间继电器中任意一个通电（即任一液压缸动作） ，12K 则断电，小泵停止卸载；中间继电器 2K、3K、5K、6K 中任意一个通电（即手臂升降，手臂伸缩） ，大泵则停止卸载。手臂定位与手臂回转由继电器互锁。在插定位销后，定位缸压力上升，压力继电器 K 升压发令，一方面由常开触点接通手臂升降、手臂伸缩、手指松夹、手腕回转等部分的自动循环电气线路；另一方面由常闭触点断开手臂回转的电气线路。同时在定位缸用电磁铁 12Y 的线圈两边串联有中间继电器 9K 和10K（手臂回转）的常闭触头和 11K（定位插销）的常开触头，这些互锁措施保证了任何情况下手臂回转只在拔定位销之后进行。因机械手工作环境存在金属粉尘，在电磁铁 Y 的线圈两边各串联了一个中间继电器的常开触头，用以保证继电器断电之后常开触头可靠脱开，液压缸即时停止工作。第四章第四章 系统性能的验算系统性能的验算4.1 系统的压力损失验算系统的压力损失验算液压元件的规格