液压系统的PLC控制

机电综合实验XXXX大学液压系统的PLC控制实验报告书姓名：XXX班级：XXX学号：XXX 指导老师：XXX实验时间：2011/4/222011/4/25目录一、实验目的与要求3二、总体方案4三、液压控制回路5四、得失电状态表8五、电气原理图9六、I/O端口分配11七、程序设计与系统流程图 12八、自我总结16九、程序清单18附录 本组成员名单及任务分配 23、实验目的与要求1、实验目的（1）能熟悉基于plc控制的液压系统开发流程，并设计一个具体的气动、 液压系统。（2 ）熟悉并掌握各种液压元件的技术参数和使用方法。（3 ）熟练掌握plc编程方法。（4）能熟练使用梯形图编写液压系统的控制软件。（5）搭建具体硬件（含油、电路）连接，并完成软硬件的联调。2、实验器材计算机、液压泵、各种液压阀、气动元件、油管、液压接头、plc实验板、导线。3、实验要求根据本人在本次实验中学习到的相关知识作答。（1）详细说明本次实验设计思路、方案，画出动作循环、系统油路、控 制电路原理图，并文字说明。（2）详细说明plc控制流程，确定输入/输出口，作I/O规划。（3）画出plc控制梯形图，要求自锁、定时器。（4）说明本次实验使用的传感器，与控制电路的接口。（5）自我总结。二、总体方案1、根据实验要求，本组最终确定的方案为能够在X-Y方向上铣削出工 件的平面，机械本体如图（1）所示。图（1）如图（1）是一个XY轴十字滑台，其上面有一个可以固定工件的平台。此XY轴十字滑台是在铣平面的时候用的，采用液压缸控制。其各个阶段 的速度包括工进，快进，快退都是由液压回路里的调速阀控制。由于铣床 只要求铣完整个平面，而不要求其能够加工出各种图案。故采用这样的方 法来调速是可以的。图中的 ST1、ST2、ST3、ST4接近开关所在的位置是 滑台整个的工作范围。ST0是滑台的原点位置。在整个的加工过程中，工 作台首先从ST0开始以快进的速度运动到 ST1位置，接触到ST1时，开 始工进（铣平面）。当滑台接触到ST2时，此时系统开始延时，X轴停止 工进0.5s , Y轴向前工进0.5s。当延时完成后，X轴开始向负向工进，而Y轴停止工进。当到达ST1的位置时，重复如上的动作， X轴开始向正向 工进。如此往复，直到触发 ST4开关。此时Y轴首先快退回ST3位置， 然后X轴快退回ST0位置。这道工序就完成了！三、液压控制回路1、其动作循环图如图（2）所示X轴快进kiX工进X轴停Y工进X工退X轴停Y工进循环ST4X快退Y快退触 发图（2）2、液压油路系统图如图（3）所示YA4图（3）如图（3）是一个XY轴十字滑台的油路图，其两个缸的油路是一样的。XY轴滑台各个阶段的速度包括工进，快进，快退都是由液压回路里的调 速阀控制。由于铣床只要求铣完整个平面，而不要求其能够加工出各种图 案。故采用这样的方法来调速是可以的。图中的主油路旁边接有溢流阀， 在主油路中的油压过大时，起到一个卸荷的作用。当X轴快进的时候，YA5、 YA1得电，油路不经过调速阀，所以油的流速比较大，起到快进的作用。当X轴工进的时候，YA5不得电，油路就得经过调速阀，从而油的流量下 降，X轴工进。当X轴快退的时候，YA5、YA2得电，开始快退。Y轴的 调速原理和X轴一样。2、液压回路中所用到的液压元件名称、符号、及其作用说明，见表（1）名称作用三位四通 电磁换向 阀通过阀芯与阀体之间的相 对运动改变液体的流向， 控制液压缸前进和后退。两位两通2 电磁换向 阀双作用单3 活塞杆缸通过阀芯与阀体之间的相 对运动改变液体的流向， 控制液压缸前进和后退。将液压能转换成机械能,实现往复直线运动。节流阀4单向定量 5液压泵控制油路中流量大小。将液压油从油缸引入液压油路中，将机械能转化为液压能。溢流阀6保持系统压力恒定，在系统压力大于或等于其调定压力时开启，流对系统起过载保护作用。油箱为系统存储液压油表（1）四、得失电状态表1、得失电状态或顺序表，如表（2）所示工序号工 序 名 称发信元件执行:元件输入及检测元件JC1JC2YA1YA2YA3YA4YA5YA6ST0ST1ST2ST3ST41启动泵SB112主 轴 启 动SB213急停SB3手动选X/Y轴SB4-X轴SB4+Y轴、几 刖 进SO1+X轴1SO1-Y轴1后 退SO3+X轴1SO2+Y轴1自 动单 循 环 触 发SB711114X轴 快 进ST0；ST31115X轴工进ST1116X轴工 进 停ST21117Y轴工 进ST2118X轴工退Plc中间变量19X轴工退停ST11110Y轴工 进ST11111循环12Y轴 快 退 回 原 占 八、ST411113X轴 快 退 回 原 占 八、1114原占八、停ST0；11表（2）五、电气原理图1、电气原理图如图（4）所示龊 DVP32EHDQR2-L+24VSTO ST ST. :JT2 :JT3SBl SEE SI3 SS4 SBS SD1 SB7SQ2 SQ3SDOT IIXI X2 X3 X4 X5 X6 X7 X1O Xll X12 XL3 X14 X15 X16 X17 XO 己4GC1Y1 CEYE C3Y3 C4Y4 C5Y5 C6Y6 C7Y7 C8YLO C9YL1 CLOYLEFU开关电源FR dEFR CddMl丿y M /4KM1KMEGNJ +24VKM1 KM2 YAL YA5 YA3 YA2 YA4 YA6如图（4）所示是控制XY轴十字滑台的主电路和控制电路图。由于所涉及的电机只要求启停，所以主电路图中只含有一个开关 KM1。在电机的机壳上装有FR热继电器，当电机过度发热时，开关将会自动断开，起到保护的作用。控制电路采用的是 台达PLC DVP32EH00R2-L ,其输出线圈采 用24V电压。其输入端含有4个接近开关，分别是原点，XY轴的限位开 关。从X1 X7是手动开关的输入端口。PLC DVP32EH00R2-L 具体信息为：品牌型号：台达/DVP32EH00R2丄原产地：广西南宁市西乡塘区 单 悄：咨询该企业发布时间：2010-09-18产品综述企业综述企业名称：福州远名电气自动化有限公司广西办成立时间：20曲年所厲行业：建筑建材经营複式：贸易型员工人數:11-50 A年营业额：人民币万元辉-2000万元辉工作电压220 （V）输出频率50 （kHz）产品认证CE UL 3C台达PLC DVP32EH00R2-L是16DI/16D0（继电器），能满足实验要求。六、I/O端口分配I/O端口分配，如表（3）所示输入输出输入设备接口继电器地址输出设备接口输出设备选择手动/自动SO0X0泵启动按钮SB1X 1Y1KM1主轴启动按钮SB2X2Y2KM 2急停按钮SB3X3Y3YA1选择轴按钮SB4X4Y4YA5单触发启动按钮SB8X5Y5YA3旋钮开关SO1 （手动正向进给）X6Y6YA2自动按钮SB7X7Y7YA4接近开关ST0X10Y10YA6接近开关ST4X11Y11YA2接近开关ST1X12Y12YA5接近开关ST2X13接近开关ST3X14手动进给旋钮SO2X15手动快退旋钮SO3X16表（3）七、程序设计与系统流程图1、系统流程图如图（5）和图（6）所示图（5）系统控制流程总图图（6）单周期触发子程序控制流程图2、程序设计与解释XOX4X6sd/zd龍钮SB4选择轴SDXY+施钮SOO开关眈xoX4xeT I/I/Isd/zd能钮SB4选择轴SDXY+链钮SOO开关沁1XOX4XIEI： M30)XSD+I； M31；1YSD+sd/zd 钮2；日4选择轴沁疋快退能SOO锻幵关工；XOX4XI5I； M32：)XSD-工退sd/zd施钮SB4选择轴SDXY-能钮SOO开关S02XOXI6I： M33)YSD-sd/zd能钮2；D；：快退能SOO钮开关S03I； M34)XSD快退程序的手动与自动模式选择，并完成于下面程序的互锁。M4I IXIII I1 1丫快退1 15T4终点M6I I1 1循环启动：7I IXI0I I1 1 自动sb71 1Stu原点X51 I1 1SB8单触发 启动M0I I1 1X快进T21 1Y1M0X快进X5/ISB8单融发 启动M20X0/H- sd/zd能钮SOOI； we ：i循环启动TMRT2K500延时循环启 动Y2M3泵启动 主轴启动+H工进I； M0 )X快进延时循环启 动程序实现了单循环启动和循环启动，并与手动模式完成了互锁，本身 完成了自锁，为保护液压元件及电气设备选择了延时。MOX12M5M3 )+X工进M3X13M1OM4T I1 I/I A+x工进 ST2-x工进快退y工进M5TMR TOK20辽进右延时工 进TOX12XO右延时工5T1工进触明/z日旋钮 进发SOO(M10)-X工进M10 -X工进M10I IXI2I IM3M4I /I1 1xTffi1 1ST1工进触 发1/ 1曲工进1/ 1 平快退M8I I1 1YG.JM5I IX111 1M9I /IX0I /I1 1 f工进1 1ST4终点1/ 1胃快退1/ 1 sd/zd症钮.SOOM8I I1 1YG.JM4I I1 1 甲快退XI 4M4XI0I /IX0I /I1 1 1 1 快退HiY快退 发1/ 1510原点1/ 1 sd/zd症钮.SOOM91 1I； M8 ：iYG.JTMR T3K500Y左延时1； 閘斗 甲快退I； M9 X快退以上程序实现了 X方向的工进和Y单侧的工进和延时，其中包换了并 行程序的编写，也实现了各自的自锁以及两轴之间互锁。实现了单循环的所有动作，也完成了延时和自锁互锁以及并行序列的 编程！详细程序请见程序清单。八、自我总结作为一个组长我 尽力的为这次张老师分给我们的任务，认真落实至U 位。想再回忆起，真不敢想象自己是怎么度过这几天的.第一天，我犯了个错误，为了逃避思考我们百度、谷歌、图书馆找资 料，找到了几乎符合要求的报告，可是我们几乎抹杀了这次锻炼的机会， 谢谢老师的细心教诲，让我从心里敬佩这个教学严谨的老师，一个对学生 家长负责人的老师，一个对得起自己良心的老师，谢谢您张老师！第二天，大体方案的确定和分组，经过讨论和老师的指导，我们初步 预定了方案，铣削平面的液压控制系统的PLC设计，我把任务具体到人：1、梁俊负责液压元件（符号，作用以及原理）；2、徐炬鑫和吴俊负责液 压油路机械图绘制；3、姚子良、唐明江和我负责编程第三天第四天第五天，和前两天一样，我们白天完成不了的任务继续留给晚上，晚 上尽力搞定，很不想把任务留给明天，我们都想对得起这次的实验！对于编程，以及整个任务的系统贯通和理解，以及部分资料的整理， 我尤其觉得变成很难，让我觉得自己还很小很年轻或者说自己觉得自己很 无知！很羡慕老师的逻辑思维以及对程序处理的数量程度，我感到望城莫 及！尤其涉及到PLC的理解以及梯形图的编写技巧，如1）串联触点较多的电路编在梯形图上方，如图4-25所示。IXOT 号K2 嗣T Il/hb)a）电路安排不当b）电路安排得当图4-25梯形图程序2）并联触点多的电路应放在左边，如图4-26所示。图4-26 b ）比a）省去了 ORS和ANS指令。若有几个并联电路相串联时，应将触点最多的 并联电路放在最左边。Y0 -I RK3Y0T IE 3-H/II I-a)3)对复杂电路的处理a）电路安排不当b）电路安排得当图4-26梯形图程序桥式电路的编程图4-22所示的梯形图是一个桥式电路，不能直接对它编程，必须重画为图4-27所示的电路才可进行编程。xo xi 贮YFXO XI X2YF图4-27梯形图程序我不得不一面学习一面消化，一面困惑，一面赞叹老师的厉害！还有涉及到梯形图序列的处理即处理顺序序列、选择序列、并行序列，我也 是有点困难！不过，通过这次学习，通过老师的这次指导，我渐渐的有了更多的对PLC编程和液压的领悟，这在我以后的毕业工作涉及到这方面的知识会有很大 作用。同时，作为一个组长，对这次试验的的负责和安排，以及同学之间 的协调也是种锻炼和学习，我也收拾匪浅！谢谢，谢谢同学们，更感谢您， 老师，您辛苦了！九、程序清单详细的plc程序，见程序附表。