千斤顶机床液压系统的plc设计
日期 2018年4月10日 【摘 要】千斤顶机床液压控制系统，主要实现液压控制机床的机械运动，并能够实现工件的固定加工。系统采用三菱PLC来实现千斤顶机床液压控制，利用PLC控制液压缸实现采用千斤顶机床进行工件左右两边加工，启动千斤顶液压缸机床启动之前，先人工将工件放入到夹具中，待工件夹紧后，然后启动滑台系统，接着进行快速进给；快速进给加工完成后，会转为工进，在继续执行工件的加工。当加工完成产品后，此时左右两边的千斤顶车床将快速回到原来位置，同时夹具松开。通过这样的方式来实现系统的零件加工。根据此设计要求，完成千斤顶机床液压控制系统的硬件电路设计，并在此基础上完成系统的软件程序设计，实现了千斤顶机床液压控制系统的软件驱动，达到了系统的要求。
目录
引言 1
一、系统方案设计 2
（一）设计要求 2
（二）任务要求 2
二、千斤顶机床液压系统硬件设计 3
（一）PLC硬件介绍? 3
（二）主电路设计 4
（三）选择PLC型号 4
（四）系统I/O端子分配 5
（五）系统硬件接线图 6
三、PLC软件设计 7
（一）总软件流程图设计 7
（二）千斤顶机床液压控制系统梯形图 8
总结 12
参考文献 13
谢辞 13
附件 15
引 言
近年来，国民经济的提高，技术的突飞猛进，带动了各行各业飞速的发展，工业技术也因此得到的飞速的发展，其中，工业使用的千斤顶机床液压技术也因此得到了不断的改善。工业使用的千斤顶液压机床比较笨重，体积庞大，控制系统采用自动化实现。在一切企业中还存在着较为老式的千斤顶液压机床，这种千斤顶液压机床采用的是继电器控制电磁阀，通过电磁阀实现千斤顶的液压驱动，这样的控制系统，在早期为企业节省了很多的人力和物力，体现了千斤顶的价值。可是，在现在这种情况下，市场中的电子产品、工业产品均采用控制器实现产品驱动的情况下，仍然采用老式的千斤顶液压机床，这将严重影响产品的发展以及技术的进步 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
。若在千斤顶液压机床系统中采用集成的主控器比起继电器控制的方式来说，系统将会更加的优化，并且，继电器控制线路复杂，一旦发生故障，将会给仪器的维修带来很多麻烦。相反，采用集成主控器来实现系统的设计，将会减少故障的发生，即使在千斤顶液压机床发生故障的情况下，仍然可以较为快速的进行系统的排故。为此，对老式的千斤顶液压机床进行系统的优化以及升级，将会是产品发展的方向。作为一个电气专业的学生，做到学有所用，将专业知识与工控产品相互结合，实现具体的系统控制设计，这将会很有必要。为此，本论文采用三菱PLC的主控制器来实现系统的千斤顶机床液压控制系统的驱动设计。将千斤顶的液压控制技术，与机床控制技术相互结合，设计出适合工业产品加工的机床，这将有利于企业控制技术的不断发展。
一、系统方案设计
（一）设计
千斤顶机床液压控制系统中，采用千斤顶液压控制方式，来实现机床对于产品的加工。在系统的设计中，采用三菱PLC来实现千斤顶机床液压的驱动控制。根据此要求完成了系统完成的工艺流程图如图2.1所示。
图11 系统工艺流程图
根据机床加工工件的要求，本系统采用三菱PLC来实现千斤顶机床液压控制系统。利用PLC控制液压缸实现采用千斤顶机床工件左右两边加工，启动千斤顶液压缸机床启动之前，先人工将工件放入到夹具中，待工件夹紧后，然后启动滑台系统，当在SQ1、SQ2行程开关位置时，可以实现千斤顶机床左、右快速进给；当在SQ3、SQ4行程开关位置时，千斤顶机床左、右进给变为工进，慢速移动。当加工完成产品后，此时左右两边的千斤顶车床将快速回到原来位置，同时夹具松开。通过这样的方式来实现系统的零件加工。
（二）任务要求
千斤顶机床液压控制系统中，从系统的工艺流程中可知，为了圆满完成该方案，需要完成的具体任务要求有一下几点：
（1）采用三菱PLC来实现系统的千斤顶机床液压控制系统的驱动。
（2）采用行程开关检测千斤顶机床快速进给、工进状态。
（3）当工件安置到夹具内，接着，过15s后，夹紧液压缸动作，将工件夹住固定，以便加工。
（4）待工件夹紧后。千斤顶机床的滑台开始工作，带动加工的刀头架一起工作进给加工。
（5）刀头架进给到位后，开始进行零件的加工，切削工件的两侧，当加工到检测限位处，此时，加工停止，待30s后，刀头将将会快速返回。
（6）滑台返回到原来的位置后，此时，将工件夹具松开，将工件拿出。
二、千斤顶机床液压系统硬件设计
（一）PLC硬件介绍?
千斤顶机床液压系统设计中，为了达到系统的要求，采用三菱PLC主控制器的进行驱动控制，这种方式比起传统的继电器来实现，控制精度高、功能更加完善。
PLC主控器的功能齐全，类似于一台计算机。当用户发出需要指令指令时，此时PLC主控制器系统将会接收到信号，对发出的指令进行运算、处理，最后，在通过执行机构实现系统的输出控制，完成发出的命令要求。三菱PLC系统中，其PLC的内部结构图如图31所示。
/
图21 PLC结构示意图
从PLC的结构示意图中可以看出：PLC由几个部分组成;
(1)PLC的输入接口
在PLC的输入接口中，通过光电耦合器来实现输入的信号与PLC接收电路的隔离；输入的信号可以是传感器采集的数字量；也可以是采集的模拟量；或者是开关量信号。
(2)PLC的中央处理单元
在PLC的中央处理单元中，主要实现对输入采集的信号计算、存储、换算、执行动作等处理，根据软件程序的指令，来一一实现相对应的命令功能。
(3)PLC的存储器
在PLC的存储器中，PLC接收用户的储存程序，当用户完成系统的梯形图设计以后，通过串口数据线，将程序加载到PLC中，其内部的存储器将会将程序保存起来，以后关闭PLC电源后，下次重新启动，系统PLC依旧可以执行保存的梯形图程序指令。
(4)PLC的输出接口
在PLC的输出接口中，当PLC输入的指令传输给PLC的中央处理单元后，系统将会开始处理发出的动作指令，在输出的接口中，通过PLC主单元，实现继电器的线圈的控制，当线圈得电，将会执行动作；若线圈失电，将会停止执行动作。
(5)PLC的供电电源
在PLC的供电电源中，PLC外接交流的220V电源，PLC将会启动，处于运行状态。
（二）主电路设计
千斤顶机床液压系统设计中，根据设计的要求，完成了系统的主电路设计，设计如图32所示。
/
图22 主电路图
在千斤顶机床的液压控制系统中，主电路作为系统的动力源，保证千斤顶液压机床的加工以及车削。电路中用3个电动机来实现系统的驱动控制，其中，KM1接触器控制2台电机M1和M2，其中，M1是机场的动力头电机，通过该电机实现动力头的进行工件的加工车削。M2电机冷却泵电机，在加工的过程中，冷却加工的刀头与工件，起到降温的作用。KM2接触器主要控制的是M3电机。M3电机是液压泵。当千斤顶机床的油压，其系统的油压达到了一定的压力后，方可执行其它动作控制。
目录
引言 1
一、系统方案设计 2
（一）设计要求 2
（二）任务要求 2
二、千斤顶机床液压系统硬件设计 3
（一）PLC硬件介绍? 3
（二）主电路设计 4
（三）选择PLC型号 4
（四）系统I/O端子分配 5
（五）系统硬件接线图 6
三、PLC软件设计 7
（一）总软件流程图设计 7
（二）千斤顶机床液压控制系统梯形图 8
总结 12
参考文献 13
谢辞 13
附件 15
引 言
近年来，国民经济的提高，技术的突飞猛进，带动了各行各业飞速的发展，工业技术也因此得到的飞速的发展，其中，工业使用的千斤顶机床液压技术也因此得到了不断的改善。工业使用的千斤顶液压机床比较笨重，体积庞大，控制系统采用自动化实现。在一切企业中还存在着较为老式的千斤顶液压机床，这种千斤顶液压机床采用的是继电器控制电磁阀，通过电磁阀实现千斤顶的液压驱动，这样的控制系统，在早期为企业节省了很多的人力和物力，体现了千斤顶的价值。可是，在现在这种情况下，市场中的电子产品、工业产品均采用控制器实现产品驱动的情况下，仍然采用老式的千斤顶液压机床，这将严重影响产品的发展以及技术的进步 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
。若在千斤顶液压机床系统中采用集成的主控器比起继电器控制的方式来说，系统将会更加的优化，并且，继电器控制线路复杂，一旦发生故障，将会给仪器的维修带来很多麻烦。相反，采用集成主控器来实现系统的设计，将会减少故障的发生，即使在千斤顶液压机床发生故障的情况下，仍然可以较为快速的进行系统的排故。为此，对老式的千斤顶液压机床进行系统的优化以及升级，将会是产品发展的方向。作为一个电气专业的学生，做到学有所用，将专业知识与工控产品相互结合，实现具体的系统控制设计，这将会很有必要。为此，本论文采用三菱PLC的主控制器来实现系统的千斤顶机床液压控制系统的驱动设计。将千斤顶的液压控制技术，与机床控制技术相互结合，设计出适合工业产品加工的机床，这将有利于企业控制技术的不断发展。
一、系统方案设计
（一）设计
千斤顶机床液压控制系统中，采用千斤顶液压控制方式，来实现机床对于产品的加工。在系统的设计中，采用三菱PLC来实现千斤顶机床液压的驱动控制。根据此要求完成了系统完成的工艺流程图如图2.1所示。
图11 系统工艺流程图
根据机床加工工件的要求，本系统采用三菱PLC来实现千斤顶机床液压控制系统。利用PLC控制液压缸实现采用千斤顶机床工件左右两边加工，启动千斤顶液压缸机床启动之前，先人工将工件放入到夹具中，待工件夹紧后，然后启动滑台系统，当在SQ1、SQ2行程开关位置时，可以实现千斤顶机床左、右快速进给；当在SQ3、SQ4行程开关位置时，千斤顶机床左、右进给变为工进，慢速移动。当加工完成产品后，此时左右两边的千斤顶车床将快速回到原来位置，同时夹具松开。通过这样的方式来实现系统的零件加工。
（二）任务要求
千斤顶机床液压控制系统中，从系统的工艺流程中可知，为了圆满完成该方案，需要完成的具体任务要求有一下几点：
（1）采用三菱PLC来实现系统的千斤顶机床液压控制系统的驱动。
（2）采用行程开关检测千斤顶机床快速进给、工进状态。
（3）当工件安置到夹具内，接着，过15s后，夹紧液压缸动作，将工件夹住固定，以便加工。
（4）待工件夹紧后。千斤顶机床的滑台开始工作，带动加工的刀头架一起工作进给加工。
（5）刀头架进给到位后，开始进行零件的加工，切削工件的两侧，当加工到检测限位处，此时，加工停止，待30s后，刀头将将会快速返回。
（6）滑台返回到原来的位置后，此时，将工件夹具松开，将工件拿出。
二、千斤顶机床液压系统硬件设计
（一）PLC硬件介绍?
千斤顶机床液压系统设计中，为了达到系统的要求，采用三菱PLC主控制器的进行驱动控制，这种方式比起传统的继电器来实现，控制精度高、功能更加完善。
PLC主控器的功能齐全，类似于一台计算机。当用户发出需要指令指令时，此时PLC主控制器系统将会接收到信号，对发出的指令进行运算、处理，最后，在通过执行机构实现系统的输出控制，完成发出的命令要求。三菱PLC系统中，其PLC的内部结构图如图31所示。
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图21 PLC结构示意图
从PLC的结构示意图中可以看出：PLC由几个部分组成;
(1)PLC的输入接口
在PLC的输入接口中，通过光电耦合器来实现输入的信号与PLC接收电路的隔离；输入的信号可以是传感器采集的数字量；也可以是采集的模拟量；或者是开关量信号。
(2)PLC的中央处理单元
在PLC的中央处理单元中，主要实现对输入采集的信号计算、存储、换算、执行动作等处理，根据软件程序的指令，来一一实现相对应的命令功能。
(3)PLC的存储器
在PLC的存储器中，PLC接收用户的储存程序，当用户完成系统的梯形图设计以后，通过串口数据线，将程序加载到PLC中，其内部的存储器将会将程序保存起来，以后关闭PLC电源后，下次重新启动，系统PLC依旧可以执行保存的梯形图程序指令。
(4)PLC的输出接口
在PLC的输出接口中，当PLC输入的指令传输给PLC的中央处理单元后，系统将会开始处理发出的动作指令，在输出的接口中，通过PLC主单元，实现继电器的线圈的控制，当线圈得电，将会执行动作；若线圈失电，将会停止执行动作。
(5)PLC的供电电源
在PLC的供电电源中，PLC外接交流的220V电源，PLC将会启动，处于运行状态。
（二）主电路设计
千斤顶机床液压系统设计中，根据设计的要求，完成了系统的主电路设计，设计如图32所示。
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图22 主电路图
在千斤顶机床的液压控制系统中，主电路作为系统的动力源，保证千斤顶液压机床的加工以及车削。电路中用3个电动机来实现系统的驱动控制，其中，KM1接触器控制2台电机M1和M2，其中，M1是机场的动力头电机，通过该电机实现动力头的进行工件的加工车削。M2电机冷却泵电机，在加工的过程中，冷却加工的刀头与工件，起到降温的作用。KM2接触器主要控制的是M3电机。M3电机是液压泵。当千斤顶机床的油压，其系统的油压达到了一定的压力后，方可执行其它动作控制。
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