PLC控制液压传动系统实例及其发展

青 岛 滨 海 学 院 毕 业 论 文引言随着现代社会的高速发展，以往单纯的只靠机械传动的生产技术正在被淘汰，在生产活动中，越来越多的生产技术是多种传动方式相结合的产物，比如半自动液压车床就是由液压传动和电气来控制刀架运动，来完成机械工件的加工。与此同时，众多先进的生产技术被个人、企事业机构及国家科研机构提出并应用于实际生产中，而如何实现它们的半自动或自动控制，将是以后面临的一个首要问题。本论文围绕着PLC控制技术的应用、液压系统的优越性和PLC用于液压控制的可行性分别作了一系列的介绍。通过分析PLC的特点和液压系统的控制方式，来最终实现液压传动系统的PLC控制，并对PLC用于液压系统控制的发展前景做了详细的阐述。正文一、可编程控制器（PLC）简介1、PLC的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专门为在工业环境下应用而设计的。它采用可以编程序的存储器，在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器（PLC）及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。总之，可编程控制器（PLC）是一种以微处理器为核心，带有指令存储器和输入/输出接口，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。2、PLC的结构经过几十年的发展，目前，PLC主要由以下几大部分组成，如图1所示。图1 PLC基本组成（1）CPU（中央处理单元）CPU是中央处理器（Central Processing Unit）的缩写，它是PLC的核心和控制指挥中心，主要由控制电路、运算器和寄存器组成，并集成在一块芯片上。（2）存储器存储器主要存放系统程序、用户程序和数据。根据存储器在系统中的作用，可分为系统程序存储器和用户程序存储器。（3）输入、输出接口电路输入、输出（I/O）接口电路是PLC与现场I/O设备相连的部件。PLC将输入信号转换为CPU能够接受和处理的信号，通过用户程序的运算，把结果通过输出模块输出给执行机构。（4）电源PLC一般采用220伏交流电源，经整流、滤波、稳压后变换成供PLC内部电路工作时所需的直流电压。（5）外设接口外设接口是在主机外壳上与外部设备配接的插座，通过电缆线可配接编程器、计算机等。（6）I/O扩展接口I/O扩展接口用来扩展输入、输出点数。当用户输入、输出点数超过主机的范围时，可通过I/O扩展接口与I/O扩展单元相连接，以扩充I/O点数。3、PLC的特点（1）可靠性PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线打打减少。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如：冗余的设计。断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。PLC有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。（2）易操作性对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位。（3）灵活性PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用而拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变量十分容易。以上特点使用PLC控制系统具有可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强，运行稳定等诸多优点今后PLC控制系统还会得到更广泛的使用。4、PLC的应用PLC在不断的发展，其性能在不断的完善、功能在不断的增强。目前其主要功能有以下几方面：（1）开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制是工业控制中应用最多的控制。PLC的输入和输出信号都是通/断的开关信号。对控制的输入、输出点数可以不受限制，从几十个到成千上万个点，均可以通过扩展实现。在开关量的逻辑中，PLC是继电器接触器控制系统的替代产品。用PLC进行开关量控制遍及许多行业，如机床电气控制、电机控制、电梯运行控制、冶金系统的高炉上料、汽车装配线、啤酒灌装生产线等。（2）模拟量控制PLC能实现对模拟量的控制。如果配上闭环控制PID模块后，可对温度、压力、液面高度等连续变化的模拟量进行闭环过程控制。如锅炉、冷冻、反应堆、水处理、酿酒等。机械运动控制PLC可采用专用的运动控制模块，对伺服电机和步进电机的速度与位置进行控制，以实现对各种机械的运动控制。如金属切削机床、数控机床、工业机器人等。（3）通信、联网及集散控制PLC通过网络通信模块及远程I/O控制模块，实现PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间的通信；实现PLC分散控制、计算机集中管理的集散控制，增加系统的控制规范，甚至可以使整个工厂实现生产自动化。（4）数据处理PLC具有很强的数学运算（包括逻辑运算、算术运算、矩阵运算及函数运算）、数据传送、转换、排序、检索等功能；还可以完成数据采集、分析和处理功能。这些数据可以与存储器中的数据进行比较，也可以传送给其他智能装置或打印机打印。较复杂的数据处理一般应用在大、中型控制系统中。（5）PLC实际应用举例PLC的实际应用比如：电动机的正反转、点动与长动控制；传送带控制；电梯控制与运行；交通灯的自动循环；机械手的操作；液体混合装置和机床的自动控制等等。5、PLC的分类目前，PLC的分类方法有以下三种。（1）按结构形式分PLC按结构形式分为整体式PLC和模块式PLC两种。 整体式PLC 如图2所示，整体式PLC是将I/O接口电路、CPU、存储器、稳压电源封装在一个机壳内，机壳两侧分别装有输入输出接线端子和电源进线端，并在相应端子接有发光二极管以显示输入、输出状态。整体式结构紧凑、体积小、重量轻、价格低，便于装入设备内部。 图2 整体式PLC 模块式PLC 如图3所示，模块式PLC为总线结构，在总线板上有若干个总线插槽，每个插槽上可安装一个PLC模块。不同的模块实现不同的功能，可根据具体情况配置相应的模块。模块式结构系统配置灵活，对被控对象应变能力强，易于维修。 图3 模块式PLC （2）按I/O点数分PLC按I/O点数分为微型机、小型机、中型机和大型机四种微型机I/O点数在64点以内，程序存储容量小于1KB。具有定时、技术等功能。因其具有超小型尺寸，故可镶嵌在小型机器或控制器上，因此有着十分广泛的应用前景。小型机I/O点数在范围在64256点之间，程序存储容量小于3.6KB。除了具有逻辑运算功能、定时、计数等基本功能，而且有少量的模拟量I/O、通信功能。它是PLC中应用最多的产品。中型机I/O点数在2562048点之间，程序存储容量小于13KB。可完成较为复杂的系统控制，其多为模块式结构。大型机I/O点数在2048点以上，程序存储容量大于13KB。强大的通信连网功能可以和计算机构成集散型控制系统，以及更大规模的过程控制，形成整个工厂的自动化网络。其结构多为模块式。（3）按功能大小分PLC按功能分为低档机、中档机和高档机三种。低档机主要以逻辑运算为主的PLC，可实现顺序控制、条件控制、定时和计数控制。一般用于单机或小规模生产过程。中档机中档机扩大了低档机的定时和计数范围，加强了对开关量、模拟量的控制，提高了数学运算能力，加强了通信联网能力。可用于小型连续生产过程的复杂逻辑控制和闭环调节控制。高档机在中档机的基础上扩大了函数运算、数据管理、中断管理、智能控制和远程控制能力，进一步加强了通信连网功能。适用于大规模的过程控制。二、CPM2A系列可编程序控制器此设计采用OMRON公司生产的CPM2A型40点PLC，其输入控制点为24点，输出控制点为16点，为整体式结构。其内部资源分配如下：1、内部继电器（IR）区IR区分为以下三大部分：（1）000009共十个通道作为输入通道即输入继电器区，其中000和001用于CPU单元，其余8个通道用于扩展单元。（2）010019共十个通道作为输出通道即输出继电器区，其中010和011用于CPU单元，其余8个通道用于扩展单元。（3）020049和200227共58个通道928点为内部辅助继电器区，该区的继电器没有实际输入输出端子与之联系，所以不能用于实际的输入输出操作，他们的使用与输入输出继电器完全相同。另外，其未使用的通道或点也可以作为内部辅助继电器使用。2、特殊辅助继电器（SR）区（1）SR区228255共有28个通道，是由系统定义有特殊功能，比如25315具有PLC上电后第一个扫描周期内为ON。（2）232252通道是以通道为单位使用。232249通道既可以有系统定义功能，也可作为内部辅助继电器使用。（3）250、251通道只能通过系统定义功能，不可以作为内部辅助继电器使用，其余通道使用方式类似。3、暂存继电器（TR）区（1）CPM2A具有编号为TR0TR7的8个暂存继电器，暂存继电器的编号要冠于TR。（2）在编写程序时，暂存继电器用于复杂逻辑梯形图中的分支点之前的ON/OFF状态，合理使用可以简化程序。（3）同一编号的暂存继电器在同一程序段内不能重复使用。4、保持继电器（HR）区（1）该区有编号为HR00HR19的20个通道，每个通道16位，共有320个继电器，其使用方法同内部继电器一样，但保持继电器的通道编号必须冠于HR。（2）保持继电器具有断电保持功能，其断电保持功能通常有两种方法：当以通道为单位作数据通道时，断电后在恢复供电时，数据不会丢失；当以位为单位与KEEP指令配合使用时、或做成自保持电路时，断电后在恢复供电时，该位保持掉电前的状态。5、辅助记忆继电器（AR）区（1）辅助记忆继电器区共有AR00AR23的24个通道384个点，其主要内容为PLC的工作状态信息。（2）辅助记忆继电器用来存储PLC的工作状态信息，如扩展单元连接的台数、断电发生的次数等，用户可根据其状态来了解系统的运行情况。6、链接继电器（LR）区链接继电器区共有LR00LR15的16个通道256点，通道编号冠于LR。在PLC联网系统中作为数据交换的接口，在没有联网的系统中可作为内部继电器使用。7、定时器/计数器（TC）区（1）定时器和计数器在中是统一编号的，编号范围是000255，共有256个。定时器、计数器又各分为两种，即普通定时器TIM和高速定时器TIMH，普通计数器CNT和可逆计数器CNTR。（2）由于定时器和计数器是在同一TC区，它们是统一编号（称为TC号）。一个号既可以分配给定时器，也可以分配给计数器，但所有的定时器和计数器的TC号不能重复。（3）系统掉电时，定时器复位，计数器保持断电前的状态不变。8、数据存储（DM）区（1）DM区共有1536个通道，其通道编号用4位十进制数且冠于DM组成。通道地址范围分为以下三部分：（2）DM0000DM2447为程序读写区，用户可以自由使用，其中，DM2000DM2021为故障履历记录区。（3）DM6144DM6599为只读区，用户不能用程序改写其中的内容。（4）DM6600DM6655为系统设置区，用来设定各种系统参数。三、液压传动系统简介1、液压传动的定义液压传动是一种依靠液体流动来传递运动和能量的机械装置。其工作过程是先将机械能转为液压能进行传输，然后将液压能转为机械能用来驱动负载。2、液压传动系统的组成（1）动力元件，是为液压系统提供动力，将机械能转化为液压能的元件，包括叶片泵、柱塞泵、齿轮泵等，如图4所示。 图4 液压泵 （2）执行元件，是液压系统最后执行做功，将液压能重新转化为机械能的元件，包括活塞式液压缸、柱塞式液压缸、伸缩式液压缸和摆动式液压缸，如图5所示。 图5 液压缸 （3）控制元件用来控制液压系统中液体的流量、压力和方向，实现对执行元件的控制作用。例如，溢流阀、调速阀和方向阀，如图6所示。 图6 电磁换向阀 （4）辅助元件起到辅助作用的元件，如油管、油表、油箱等，如图7所示。 图7 油管 （5）工作介质是液压传动中用于传递能量的乳化液或液压油。3、液压基本回路液压基本回路包括有方向控制回路、速度控制回路、压力控制回路和多缸工作控制回路。（1）方向控制回路方向控制回路包括换向回路和锁紧回路两种。换向回路由于控制液压系统中的液流方向，改变执行原件的运动方向；锁紧回路是指能使液压缸在任意位置上停留，且停留不会在外力作用下移动位置的回路。（2）速度控制回路速度控制回路包括调速回路、增速回路和速度换接回路三种。调速回路是指通过调节流量的大小来实现执行元件的速度调整；增速回路又称快速运动回路，其功能是使执行元件获得必要的高速以提高系统的工作效率或充分利用功率；速度换接回路可以在车床中使用，其功能是使车床中存在的不同速度的进给得以平稳的转化。（3）压力控制回路压力控制回路包括调压回路、卸荷回路、保压回路、增压回路、减压回路、平衡回路、背压回路等七种。调压回路是系统的压力保持稳定或为了安全限定系统的最高压力的回路；卸荷回路是在液压设备短时间停止的工作期间，不关闭电动机，让油液不去推动执行元件直接回油箱的一种回路，以减少能量损耗提高系统的使用寿命；平衡回路是为了防止立式液压缸工作及其工作部件在悬空停止期间自行下滑，或在下行运动中由于自重造成失控等不稳定因素而设置的一种保护回路。（4）多缸工作控制回路多缸工作控制回路包括有顺序动作回路、同步回路和互不干扰回路等。顺序动作回路用于多个液压缸按着预定的顺序动作，进行工件定位、夹紧、加工等；同步回路是使两个或多个液压缸在运动中保持相对位置不变且速度相同的回路；互不干扰回路是指多个液压执行元件在液压系统中互不受影响的一种回路。4、液压传动的特点（1）优点传动平稳，在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常情况下可以认为不可压缩，由于油液有吸振能力，并且在油路中还可以设置液压缓冲装置，故液压传动不会像机械机构那样引起振动扣冲击，使得传动十分平稳，便于实现频繁的换向。质量轻、体积小，液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏。承载能力大，液压传动易于获得很大的力和转矩，因此广泛用于压制机、隧道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。容易实现无级调速，在液压传动中，通过流量阀调节系统的流量就可实现无级凋速，并且凋速范围很大，容易获得极低的速度。易于实现过载保护，液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。液压元件能够自动润滑，由于采用液压油作为工作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件的使用寿命较长。容易实现复杂的动作，采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，如仿形车床的液压仿形刀架、数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件。机构简化，采用液压传动可大大地简化机械结构，从而减少了机械零部件数目。便于实现自动化，液压系统中，液体的压力、流量和方向通过液压元件是非常容易控制的，再加上电气装置的配合，可以实现复杂的自动工作循环。目前，液压传动在组合机床和自动线上应用非常普遍。便于实现“三化”，液压元件易于实现系列化、标准化和通用化也易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率、提高产品质量、降低成本。（2）缺点液压元件制造精度要求高，由于元件的技术要求高和装配比较困难，使用维护比较严格；实现定比传动困难，液压传动是以液压油为工作介质，在相对运动表面间不可避免的要有泄漏，同时油液也不是绝对不可压缩的。因此不宜应用在在传动比要求严格的场合，例如螺纹和齿轮加工机床的传动系统；油液易受温度的影响，由于油的粘度随温度的改变而改变，故不宜在高温或低温的环境下工作；不适宜远距离输送动力，由于采用油管传输压力油，压力损失较大，故不宜远距离输送动力；油液中混入空气易影响工作性能，油液中混入空气后，容易引起爬行、振动和噪声，使系统的工作性能受到影响； 油液容易污染；油液污染后，会影响系统工作的可靠性。发生故障不易检查和排除。5、 液压传动的应用与发展（1）液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的部分就愈多。（2）在造纸、纺织、塑料、橡胶、等轻工行业，其造纸机、纺织机、注塑机、橡胶压块机等机械设备上都大量使用着液压系统。（3）在矿山、石油、冶金、压力加工等重工业中，由于液压系统能传递很大的能量，而其的重量相对于其他传动方式来说又较小，所以更有广泛的应用。例如矿井支架、石油钻井平台、高炉炉顶设备、钢坯连铸机、板带扎机压下系统、压力机、快锻机、等设备上液压系统被广泛地使用着。（4）其他在电力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽车等行业，液压系统也是重要的组成部分。至于航天、军工等广泛采用先进技术的部门，液压系统更.机传动技术中的交流变频技术的发展是电动机驱动夺回不少液压驱动的应用范围，但在大功率驱动或往复运动的场合，液压系统还是被广泛应用着。四、PLC用于液压传动系统的优点1、可靠性高、稳定性好一般PLC允许输入信号峰值比微机大得多。它与外部电路的联系均经过光隔离器，具有很强的抗干扰能力，并有多种保护功能，一旦出现故障，能使液压系统迅速作出反应，必要时可迅速停止。2、编程简单、使用方便目前PLC普遍采用继电器控制形式的“梯形图”编程方式，易于被车床操作人员所掌握。3、维护便捷、检修省时PLC具有完善的监控、诊断功能，如有醒目的内工作状态、通信功能、输入/输出状态和异常状态等显示。车床加工过程中各个控制环节的故障都可以用代码来表示，大大提高了维修效率。五、PLC控制液压传动实例1、PLC在半自动多刀液压车床中应用的可行性（1）用PLC控制的系统或设备功能完善、可靠性高，因此用PLC控制取代继电器控制已是大势所趋。有些继电器控制系统或设备，经过多年的运行实践证明其设计是成功的，若欲改用PLC控制，可以在原继电器控制电路的基础上，经过合理的转换，设计出具有相同功能的PLC控制程序。（2）在继电器接触器控制系统中，电气原理图可分为主电路和控制电路两部分。使用PLC就是用其程序取代继电器接触器控制系统中的控制电路的控制功能。因此，PLC的输入端一般连接一些主令电器，如按钮、限位开关、转换开关等；而输出端一般连接接触器、继电器、电磁阀等。（3）PLC输入端、输出端与外部连接的电路称为I/O配线图。配合梯形图或程序清单，就可以组成PLC控制系统。通常情况下，PLC只起逻辑控制作用，不直接驱动负载，如只控制电动机、继电器的何时通电断电及通断电多长时间等（4）PLC在半自动多刀液压车床中主要控制电动机及继电器的通断电，还有时间限制等等。比如1YA通断电，可以控制卡盘的加紧和放松，另外还可以控制前后刀架的纵向横向运动，即可手动，亦可自动，体现了PLC的强大功能及PLC控制液压系统可行性。2、半自动多刀液压车床（1）机械加工工厂里用得最多的机床是车床。一个机械加工工厂里所加工的零件有一半以上是由车床加工出来的。车床是用来加工各种盘类零件的外圆、端面、内孔、台阶以及锥面等的一种高效率机床。（2）这里提到的半自动多刀液压车床便是车床的一种，其设有前后两个刀架，由四个液压缸分别控制其横向进给与纵向进给，刀架上可装多把刀具以供同时或分别切削，借助PLC控制和液压驱动能实现机床的半自动循环。（3）半自动多刀液压车床能实现前后刀架的横向快进、横向工进、横向快退、横向工退、纵向快进、纵向工进、纵向快退、纵向工退及卡盘的放松、夹紧等动作。（4）半自动多刀液压车床（如图8所示） 图8 半自动多刀液压车床 （5）半自动多刀液压车床液压系统控制图，详见见附录1半自动多刀液压车床液压控制系统设计草稿 。图9中双联泵为液压系统供油，夹紧缸控制卡盘的夹紧和放松，两个横向进给缸负责前后刀架的横向运动，两个纵向进给缸负责前后刀架的纵向运动，两位四通阀、三位四通阀分别用于控制各种运动的实现（如进给缸、夹紧缸的运动），调速阀用于调速，单向阀用于方向控制等。3、半自动多刀液压车床液压系统动作要求（1）泵的控制启动：M得电，电动机运转，带动双联泵向系统供油。停止：M失电，电动机停止运转，泵停止向系统供油。（2）卡盘的动作放松工件：1YA得电，进油路线为泵减压阀电磁阀1左位手动阀左位夹紧缸有杆腔；回油路线为夹紧缸无杆腔手动阀左位电磁阀1左位油箱。夹紧工件：1YA失电，进油路线为泵减压阀电磁阀1右位手动阀左位夹紧缸无杆腔；回油路线为夹紧缸有杆腔手动阀左位电磁阀1右位油箱。（3）前刀架横向运动横向快进：2YA、4YA得电 3YA、11YA失电，进油路线为泵电磁阀2右位液压锁1横向进给缸1无杆腔快速伸出活塞杆实现刀架的横向快进；回油路线为横向进给缸1有杆腔液压锁1电磁阀2右位电磁阀6油箱。 图9 半自动多刀液压车床液压系统控制图 横向工进：4YA、11YA得电 2YA、3YA失电，进油路线为泵电磁阀2右位液压锁1横向进给缸1无杆腔缓慢伸出活塞杆实现刀架的横向工进；回油路线为横向进给缸1有杆腔液压锁1电磁阀2右位调速阀1油箱。横向快退：2YA、3YA得电 4YA、11YA失电，进油路线为泵电磁阀2左位液压锁1横向进给缸1有杆腔快速缩回活塞杆实现刀架的横向快退；回油路线为横向进给缸1无杆腔液压锁1电磁阀2左位电磁阀6油箱。横向工退：3YA、11YA得电 2YA、4YA失电，进油路线为泵电磁阀2左位液压锁1横向进给缸1有杆腔缓慢缩回活塞杆实现刀架的横向工退；回油路线为横向进给缸1无杆腔液压锁1电磁阀2左位调速阀1油箱。（4）前刀架纵向运动纵向快进：2YA、6YA得电 5YA、12YA失电，进油路线为泵电磁阀3右位液压锁2纵向进给缸1无杆腔快速伸出活塞杆实现刀架的纵向快进；回油路线为纵向进给缸1有杆腔液压锁2电磁阀3右位电磁阀7油箱。纵向工进：6YA、12YA得电 2YA、5YA失电，进油路线为泵电磁阀3右位液压锁2纵向进给缸1无杆腔缓慢伸出活塞杆实现刀架的纵向工进；回油路线为纵向进给缸1有杆腔液压锁2电磁阀3右位调速阀2油箱。纵向快退：2YA、5YA得电 6YA、12YA失电，进油路线为泵电磁阀3左位液压锁2纵向进给缸1有杆腔快速缩回活塞杆实现刀架的纵向快退；回油路线为纵向进给缸1无杆腔液压锁2电磁阀3左位电磁阀7油箱。纵向工退：5YA、12YA得电 2YA、6YA失电，进油路线为泵电磁阀3左位液压锁2纵向进给缸1有杆腔缓慢缩回活塞杆实现刀架的纵向工退；回油路线为纵向进给缸1无杆腔液压锁2电磁阀3左位调速阀2油箱。（5）除此还有后刀架的横向运动和纵向运动（同前刀架）。其进油路线和回油路线以此中类推。（6）半自动多刀液压车床的控制面板设计图（如图10所示）。设计草稿见附录2。 图10 半自动多刀液压车床的控制面板 4、PLC控制要求能控制泵的启动与停止，能控制卡盘的夹紧与放松，能控制前刀架的横向快进、横向工进、横向快退、横向工退、纵向快进、纵向工进、纵向快退、纵向工退和后刀架的横向快进、横向工进、横向快退、横向工退、纵向快进、纵向工进、纵向快退、纵向工退，且能实现简单的时间设定，有过载保护等。5、I/O地址分配根据控制要求，得出PLC的 I/O地址分配（如表1所示）。 表1 I/O地址分配 6、实际接线图根据I/O地址分配，做出PLC的实际接线图，如图11所示。7、程序设计根据下面的要求和I/O分配表，设计出的程序如下：程序使用COM指令，实现点动控制，使用MOV和BSET对前一种状态进行清零。0.01控制液压泵的启动和停止；0.02控制卡盘夹紧或放松；0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10控制前刀架的横向运动和纵向运动；0.11、1.00、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06控制后刀架的横向运动和纵向运动。 图11 PLC实际接线图 8、梯形图 根据程序要求，试设计出控制半自动多刀液压车床的梯形图，如图12所示。具体调试设计过程见附录3。 图12 梯形图9、指令语句表根据梯形图，写出指令语句表（如图13所示）。图13 指令语句表六、PLC控制的发展前景随着计算机技术的发展，可编程控制器也得到了迅速发展。今后，PLC主要面向两个方向进行发展。1、方便灵活和小型化工业上大部分的单机自动控制只需要检测控制参数，而且执行的动作有限，因此小型机需求量十分巨大。小型化发展是指体积小、价格低、速度快、功能强、标准化和系列化发展。即整体结构向小型模块化结构发展，增加配置的灵活性，降低成本。尤其体积小巧，易于装入机械设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。现在国际上一些著名的PLC生产大公司，几乎每年都推出一些小型化、甚至微型化的PLC新产品。2、强大功能和大型化对钢铁工业、化工工业等大型企业实施生产过程的自动控制一般比较复杂，尤其是实现对整个工厂的自动控制。因此，PLC需要向大型化发展，即向大容量、高可靠性、高速度、高功能及网络化方向发展。即I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。3、其他发展方向PLC在闭环过程控制中应用日益广泛，不断加强通讯功能，新器件和模块不断推出，高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块，编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化，有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统，发展容错技术，采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式，追求软硬件的标准化。结论近20年来PLC技术无论在理论上还是在应用研究上，都得到了持续稳定的发展，正在逐渐成为现代控制技术中的热点技术和新的发展方向之一。通过做这次毕业设计，我收获很大，并且经历了许许多多的事情，比如，在PLC教研室调试程序期间，我先将程序按事先画好的梯形图输入电脑中，然后，考备下来去PLC教研室去调试，第一次去时，感觉太好了，但好是好，程序设计的不够好，因而回去又改，改来改去，共改了三遍，去调试了四遍，终于成功了。在此次设计中，也让我了解PLC控制技术的重要性，了解到PLC的指令在现实中的广泛应用，人们在继电器控制的基础上经过不断的创新，使PLC控制与继电器输出相结合，使PLC在闭环过程控制中应用日益广泛，不断加强通讯功能，新器件和模块不断推出，高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块，编程工具丰富多样，功能不断提高，在未来的领域中会有很大的发展前景。参考文献1 吴跃东，杨威.电气控制与可编程序控制器M.北京：人民邮电出版社，20032 卢巧.欧姆龙PLC编程指令与梯形图快速入门M.北京：电子工业出版社，20053 廖常初. PLC应用技术问答M.北京：机械工业出版，20064 张利平.液压传动系统及设计M.北京：化学工业出版社，20055 张宏友.液压与气动技术M.大连：大连理工大学出版社，2009致谢通过做这次毕业设计，我收获很大，收获了很多课本上学不到的东西。通过这次设计，我对PLC控制技术有了进一步的了解。PLC控制技术在现实中应用已经越来越广泛，他是一种通过内部软触点通电和断电来控制实际继电器输出的一门新兴学科，近几年的发展速度非常迅猛，尤其是在电子技术、计算机技术日益发展的今天，PLC控制技术已渗透到各个学科领域。这次设计为我打开了以后面向实际应用的大门，为我以后做各项工作和进一步学习奠定了基础。它好比一个灯塔，为我们指明了远行的航向；好比一颗启明星，为我们指明了前进的道路。短暂的毕业设计就这样在紧张有序中度过了。衷心的感谢陈老师和吕老师在这次设计过程中的精心指导，经过两位老师认真的教导和耐心的讲解，使我能顺利的将设计做完，我还要感谢刘老师是他辅导我一次次的编程，这样才是我的设计程序有了可以实践的机会。为了使自己能够全方位的发展，更好的适应这个日新月异的社会，在这几学年中，我努力学习，严格要求自己，遵守学校的规章制度，做人做的人人喜欢你，做事做的人人需要你，自立自强自尊自爱，不断的提高自己各方面的素质，争取在人生的道路上更好的实现社会价值,人生价值和自我价值!本次毕业设计是对我们每个学生在校三年来所学知识与生产实践技术所进行的一次综合性的全面考察；培养了我们运用所学专业知识以及解决实际问题的能力；它还为我们进一步学习PLC控制技术打下了良好的基础；在设计方案的拟定,设计资料的收集,手册，国标选用，设计方法的运用等方面，有了一次较为全面的锻炼。对我们进入社会具备一定独立工作能力起了良好的作用,能较好的适应工作，也是我对液压传动有了一个重新的认识，相信通过此次的设计，我在以后的生活与工作中会更加的有自信，更加的有活力。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的精心指导下，同班同学的无私帮助下，完成了课程设计任务，同时，在老师和同学身上我学到了很多实用的知识，在此特别表示感谢！最后，毕业设计的完成，感谢老师您的谆谆教诲和不断帮助。谢谢！附录附录1 半自动多刀液压车床液压系统设计草稿刀架控制回路只使用两位四通阀无锁紧功能，不能实现刀架的定位。刀架控制回路使用中位机能为H型的三位四通阀和液压锁可实现刀架的定位。附录2 控制面板设计草稿车床控制面板初稿车床控制面板定稿附录3 调试过程青岛滨海学院毕业设计评阅、评审意见表专业： 学生姓名： 题目： 指导教师评语：成绩：指导教师（签字）： 年月日答辩委员会（或答辩小组）评审意见：成绩：组长（签字）： 年月日33