畢業(yè)設(shè)計—自動鉆床plc控制及仿真

1、<p>　　畢業(yè)綜合技能實踐論文</p><p>　　論文題目：自動鉆床PLC控制及仿真</p><p>　　2014年12月15日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　設(shè)計題目：</b></p><p>　　自動鉆床PL

2、C控制及仿真</p><p><b>　　設(shè)計要求：</b></p><p>　　1.根據(jù)鉆床工作情況，要求有三個液壓缸。一個夾緊缸，一個送料缸，一個鉆削缸。</p><p>　　2.動作循環(huán)：送料→夾緊→ 鉆削缸快進(jìn)→鉆削缸快退→松開；并且還要有泵卸荷功能。</p><p>　　3.注意：為了提高生產(chǎn)率，送料桿退出干

3、涉位置后，夾緊缸就伸出夾緊，而不要等到送料缸縮回到位后，夾緊缸才動作。</p><p>　　4.設(shè)計應(yīng)完成的技術(shù)文件</p><p>　?。?）電磁鐵動作表、液壓系統(tǒng)原理圖。</p><p>　?。?）PLC的I／O地址分配表、外部接線圖。</p><p>　?。?）功能表圖、梯形圖。</p><p>　?。?）仿真過

4、程及結(jié)果。</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　液壓傳動作為一種易于推廣普及的自動化應(yīng)用技術(shù)，它是以流體作為工作介質(zhì)對能量進(jìn)行傳動和控制的一種傳動形式。其具有輸出力大，重量輕，慣性小，調(diào)速方便以及易于控制等優(yōu)點。PLC是一種功能強(qiáng)、編程簡單、可靠性高的自動控制產(chǎn)品，兩者在工業(yè)生產(chǎn)上都得到了廣泛的應(yīng)用。用液壓自動化控制技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，

5、是工業(yè)自動化的一種重要技術(shù)手段，也是一種低成本自動化技術(shù)。</p><p>　　根據(jù)鉆床加工的要求,采用可編程控制器(簡稱PLC)實施對鉆床加工的自動控制。主要完成對鉆床主體控制電路、PLC控制平臺、梯形圖和硬件系統(tǒng)的設(shè)計。此設(shè)計方法比采用數(shù)控系統(tǒng)控制該單元的成本降低60%～80%,并且同樣可保證孔系的加工精度,在I/O接口上還可使用拓展模塊進(jìn)行工藝的改進(jìn)及系統(tǒng)擴(kuò)充,具有較強(qiáng)的實用性。</p>&l

6、t;p>　　基于以上考慮，為提高生產(chǎn)效率，提高自動化程度，現(xiàn)設(shè)計一全液壓鉆床。該機(jī)床對工件進(jìn)行快速定位、夾緊以及鉆削加工。本文設(shè)計的全自動液壓鉆床通過液壓傳動來傳遞動力，通過PLC來控制機(jī)床動作</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　自動鉆床概述</b></p><p>　　自動鉆

7、床是一種自動化鉆孔平臺，是指利用比目標(biāo)物更堅硬、更銳利的工具通過旋轉(zhuǎn)切削或旋轉(zhuǎn)擠壓的方式，在目標(biāo)物上留下圓柱形孔或洞的機(jī)械和設(shè)備統(tǒng)稱。也有稱為打孔機(jī)、鉆孔機(jī)、打眼機(jī)、通孔機(jī)等。通過對精密部件進(jìn)行鉆孔，來達(dá)到預(yù)期的效果，自動鉆床有自動鉆床和手動鉆床，隨著人力資源成本的增加；大多數(shù)企業(yè)均考慮自動鉆床作為發(fā)展方向。隨著時代的發(fā)展，自動鉆床的鉆孔技術(shù)的提升，采用自動鉆床對各種五金模具表帶鉆孔 表帶鉆孔 首飾進(jìn)行鉆孔優(yōu)勢明顯。</p>

8、<p><b>　　2液壓系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　2.1液壓系統(tǒng)基本概念</p><p>　　1、何謂液壓傳動？其基本工作原理是怎樣的?</p><p>　　答：（1）液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能來實現(xiàn)運(yùn)動和力的傳遞的一種傳動方式。</p><p>　?。?）液壓傳動的基本原理

9、為帕斯卡原理，在密閉的容器內(nèi)液體依靠密封容積的變化傳遞運(yùn)動，依靠液體的靜壓力傳遞動力。 </p><p>　　2、什么是壓力？壓力有哪幾種表示方法？液壓系統(tǒng)的工作壓力與外界負(fù)載有什么關(guān)系？ 答：（1）液體單位面積上所受的法向力稱為壓力。</p><p>　?。?）壓力有兩種表示方法：絕對壓力和相對壓力。以絕對真空作為基準(zhǔn)進(jìn)行度量的壓力，稱為絕對壓力；以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫榛鶞?zhǔn)進(jìn)行度量的壓力，稱

10、為相對壓力。</p><p>　?。?）液壓系統(tǒng)的工作壓力由負(fù)載決定。 </p><p>　　3、什么叫真空度？ 答：如果液體中某點處的絕對壓力小于大氣壓力，這時該點的絕對壓力比大氣壓小的那部分壓力值，稱為真空度。真空度=大氣壓力－絕對壓力 </p><p>　　4、理想液體伯努力方程的物理意義是什么？ </p><p>　　答：理想液體

11、伯努力方程的物理意義是：管道中作恒定流動的理想液體具有壓力能、位能和動能，他們之間可以相互轉(zhuǎn)換，但在任意截面處其總和不變，即能量守恒。</p><p>　　5、液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生沿程壓力損失的局部壓力損失的原因是什么？ </p><p>　　答：沿程壓力損失是液體在等徑直管中流動時因黏性摩擦而產(chǎn)生的壓力損失；局部壓力損失由于管道截面突然變化、液流方向改變或其他形式的液流阻力而引起的壓力損失。&

12、lt;/p><p>　　6、流體有哪兩種狀態(tài)？如何判別這兩種狀態(tài)？不同流態(tài)的物理本質(zhì)是什么？ 答：（1）流體有層流和紊流兩種狀態(tài)。（2）判別流體是層流還是紊流須用雷諾數(shù)來判斷。雷諾數(shù)Re=(v*d)/ν，當(dāng)內(nèi)諾數(shù)小于臨界雷諾數(shù)時，液流為層流；當(dāng)內(nèi)諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)時，液流為紊流。（3）層流時，黏性力起主導(dǎo)作用，慣性力與黏性力相比不大，液體流速較低，液體質(zhì)點主要受黏性力制約，不能隨意運(yùn)動；紊流時。慣性力起主導(dǎo)作用，液

13、體流速較較高，黏性力的制約作用減弱。 </p><p>　　7、液壓油黏性的物理意義是什么？ </p><p>　　答：液壓油黏性的物理意義是：液體在流動時抵抗變形能力的一種度量。</p><p><b>　　2.2液壓系統(tǒng)組成</b></p><p><b>　　組成部分</b></p&g

14、t;<p>　　一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件（附件）和液壓油。</p><p><b>　　動力元件</b></p><p>　　動力元件的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。</p><p&

15、gt;<b>　　執(zhí)行元件</b></p><p>　　執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)動。</p><p><b>　　控制元件</b></p><p>　　控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分

16、為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。</p><p><b>　　輔助元件</b></p><p>　　輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭

17、、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計液壓油等。</p><p>　　液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。</p><p>　　2.3液壓傳動特點.</p><p><b>　　1.優(yōu)點</b></p><p>　?。?）體積小輸出力大。<

18、/p><p>　?。?）不會有過負(fù)載的危險(裝有溢流閥)</p><p>　　（3）輸力調(diào)整容易（調(diào)整壓力控制閥）</p><p>　?。?）速度調(diào)整容易，可實現(xiàn)無級調(diào)速</p><p><b>　?。?）易于自動化</b></p><p><b>　　2.缺點</b></

19、p><p>　?。?）接管不良時會導(dǎo)致液壓油外泄（①會污染工作場所②可能引起火災(zāi)）。</p><p>　?。? ）油的粘度發(fā)生變化時，流量也會跟著改變，造成速度不穩(wěn)定。</p><p>　?。?）機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能，在液體壓力轉(zhuǎn)換成機(jī)械能來做功，能量經(jīng)兩次轉(zhuǎn)換后，損失較大，能源使用效率比傳統(tǒng)機(jī)械傳動低。</p><p>　?。?）為防止泄漏損耗，

20、元件加工精度較高</p><p><b>　　2.4液壓元件</b></p><p>　　液壓元件中可分為動力元件和控制元件以及執(zhí)行元件三大類</p><p><b>　　2.4.1動力元件</b></p><p>　　動力元件（油泵） 它的作用是把液體利用原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動中

21、的動力部分。</p><p>　　動力元件：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵（動力元件指的是各種液壓泵）。</p><p>　　1、齒輪油泵（包括外嚙合與內(nèi)嚙合）兩種結(jié)構(gòu)型式。</p><p>　　2、葉片油泵（包括單級泵、變量泵、雙級泵、雙聯(lián)泵）。 </p><p>　　3、柱塞油泵，又分為軸向柱塞油泵和徑向柱塞油泵，軸向柱塞泵有定量泵、變量

22、泵、（變 　　量泵又分為手動變量與壓力補(bǔ)償變量、伺服變量等多種）從結(jié)構(gòu)上又分為端面配油和閥式配油兩種配油方式，而徑向柱塞泵的配油型式，基本上為閥式配油。）</p><p><b>　　2.4.2執(zhí)行元件</b></p><p>　　執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達(dá)） 它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。其中，油缸做直線運(yùn)動，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。</p><p>

23、;　　執(zhí)行元件：液壓缸、活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液壓缸； 　　液壓馬達(dá)：齒輪式液壓馬達(dá)、葉片液壓馬達(dá)、柱塞液壓馬達(dá)；</p><p><b>　　2.4.3控制元件</b></p><p>　　控制元件 包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無級調(diào)節(jié)液動機(jī)的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。</p>

24、<p>　　控制元件：方向控制閥、單向閥、換向閥； 　　壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等； 　　流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥； </p><p><b>　　控制方法</b></p><p><b>　　各種閥門</b></p><p><b>　　2.4.4輔助元件</b&

25、gt;</p><p>　　輔助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件{主要包括： 各種管接頭（擴(kuò)口式、焊接式、卡套式，sae法蘭）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測壓接頭、管夾等}及油箱等，它們同樣十分重要。</p><p>　　輔助元件：蓄能器、過濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計、流量計、密封裝置等</p><p

26、>　　油箱 過濾器 溫度調(diào)節(jié)器 冷卻器</p><p>　　工作介質(zhì) 工作介質(zhì)是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動機(jī)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　2.5液壓基本回路</b></p><p>　　所謂液壓基本回路就是由有關(guān)

27、的液壓元件組成用來完成某種特定功能的典型回路。一些液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)雖然很復(fù)雜，但它通常都由一些基本回路組成，所以掌握一些基本回路的組成、原理和特點將有助于認(rèn)識分析一個完成的液壓系統(tǒng)。包括壓力控制回路、速度控制回路、多缸控制回路等。</p><p>　　2.5.1方向控制回路</p><p>　　液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的啟動和停止,是通過控制進(jìn)入執(zhí)行元件的液流的通或斷來實現(xiàn)的;執(zhí)行元件 運(yùn)動

28、方向的改變,是通過改變流入執(zhí)行元件的液流方向來實現(xiàn)的。實現(xiàn)上述功能的回路稱為方向控制回路。</p><p>　　2.5.2壓力控制回路</p><p>　　一、壓力控制回路 </p><p>　　壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)整體或某一部分的壓力，以滿足液壓執(zhí)行元件對力或轉(zhuǎn)矩要求的回路，這類回路包括調(diào)壓、減壓、卸荷、增壓、保壓、平衡等多種回路。 </

29、p><p>　　1. 調(diào)壓回路：調(diào)壓回路的功用是使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒定或不超過某個數(shù)值。在定量泵系統(tǒng)中，液壓泵的供油壓力可以通過溢流閥來調(diào)節(jié)。在變量泵系統(tǒng)中,用安全閥來限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。若系統(tǒng)中需要二種以上的壓力，則可采用多級調(diào)壓回路。 </p><p>　　1)單級調(diào)壓回路 如圖所示，在液壓泵出口處設(shè)置并聯(lián)溢流閥即可組成單級調(diào)壓回路，從而控制了液壓系統(tǒng)的工作壓力。

30、</p><p><b>　　2）二級調(diào)壓回路</b></p><p>　　如圖a所示為二級調(diào)壓回路,可實現(xiàn)兩種不同的系統(tǒng)壓力控制。由溢流閥2和溢流閥4各調(diào)一級，當(dāng)二位二通電磁閥3處于圖示位置時，系統(tǒng)壓力由閥2調(diào)定,當(dāng)閥3得電后處于右位時，系統(tǒng)壓力由閥4調(diào)定，但要注意:閥4的調(diào)定壓力一定要小于閥2的調(diào)定壓力，否則不能實現(xiàn)；當(dāng)系統(tǒng)壓力由閥4調(diào)定時，溢流閥2的先導(dǎo)閥口關(guān)閉

31、，但主閥開啟，液壓泵的溢流流量經(jīng)主閥回油箱。 </p><p><b>　　3）多級調(diào)壓回路</b></p><p>　　如圖b所示的由溢流閥1、2、3分別控制系統(tǒng)的壓力，從而組成了三級調(diào)壓回路。當(dāng)兩電磁鐵均不帶電時，系統(tǒng)壓力由閥1調(diào)定,當(dāng)1YA得電，由閥2調(diào)定系統(tǒng)壓力；當(dāng)2YA帶電時系統(tǒng)壓力由閥3調(diào)定。但在這種調(diào)壓回路中，閥2和閥3的調(diào)定壓力都要小于閥1的

32、調(diào)定壓力，而閥2和閥3的調(diào)定壓力之間沒有什么一定的關(guān)系。</p><p>　　4）連續(xù)、按比例進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的回路 </p><p>　　如圖c所示調(diào)節(jié)先導(dǎo)型比例電磁溢流閥的輸入電流I，即可實現(xiàn)系統(tǒng)壓力的無級調(diào)節(jié)，這樣不但回路結(jié)構(gòu)簡單，壓力切換平穩(wěn)。而且更容易使系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制或程序控制</p><p>　　2)二級調(diào)壓回路 3．多級調(diào)壓回

33、路 4.連續(xù)、按比例進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的回路</p><p><b>　　2. 減壓回路：</b></p><p>　　減壓回路的功用是使系統(tǒng)中的某一部分油路具有較系統(tǒng)壓力低的穩(wěn)定壓力。最常見的減壓回路通過定值減壓閥與主油路相連,如圖a所示?；芈分械膯蜗蜷y供主油路壓力降低(低于減壓閥調(diào)整壓力)時防止油液倒流，起短時保壓之用，減壓回路中也可以采用類似兩級或多級調(diào)壓的方

34、法獲得兩級或多級減壓,圖2b所示為利用先導(dǎo)型減壓閥1的遠(yuǎn)控口接一遠(yuǎn)控溢流閥2，則可由閥1、閥2各調(diào)得一種低壓，但要注意，閥2的調(diào)定壓力值一定要低于閥1的調(diào)定壓力值。</p><p><b>　　3. 卸荷回路 </b></p><p>　　1）采用復(fù)合泵的卸荷回路：圖示利用復(fù)合泵作液壓鉆床的動力源。當(dāng)液壓缸快速推進(jìn)時，推動液壓缸活塞前進(jìn)所需的壓力較左右兩邊的溢流閥所設(shè)

35、定壓力還低，故大排量泵和小排量泵的壓力油全部送到液壓缸使活塞快速前進(jìn)</p><p>　　采用復(fù)合泵的卸荷回路：圖示利用復(fù)合泵作液壓鉆床的動力源。當(dāng)液壓缸快速推進(jìn)時，推動液壓缸活塞前進(jìn)所需的壓力較左右兩邊的溢流閥所設(shè)定壓力還低，故大排量泵和小排量泵的壓力油全部送到液壓缸使活塞快速前進(jìn)。 </p><p>　　當(dāng)鉆頭和工件接觸時，液壓缸活塞移動速度要變慢且在活塞上的工作壓力變大，此時往液壓缸

36、管路的油壓力上升到比右邊的卸荷閥設(shè)定的工作壓力大時，卸荷閥被打開，低壓大排量泵所排除的液壓油經(jīng)卸荷閥送回油箱。單向閥受高壓油作用的關(guān)系，故低壓泵所排出的油根本就不會經(jīng)單向閥流到液壓缸。可知在鉆削進(jìn)給的階段，液壓缸的油液就由高壓小排量泵來供給。因為這種回路的動力幾乎完全是由高壓泵在消耗而已，故可達(dá)到節(jié)約能源的目的。卸荷閥的調(diào)定壓力通常比溢流閥的調(diào)定壓力要低0.5MPa以上。 </p><p>　　2）利用二位二通閥

37、旁路卸荷的回路： </p><p>　　利用二位二通閥旁路卸荷的回路：圖示回路，當(dāng)二位二通閥左位工作，泵排除的液壓油以接近零壓狀態(tài)流回油箱以節(jié)省動力并避免油溫上升。圖中二位二通閥系以手動操作，亦可使用電磁操作。注意二位二通閥的額定流量必須和泵的流量相適宜。</p><p>　　3）利用換向閥卸載的回路： </p><p>　　利用換向閥卸載的回路：圖示回路，是采用中

38、位串聯(lián)型（M型中位機(jī)能）換向閥，當(dāng)閥位處于中位置時，泵排出的液壓油直接經(jīng)換向閥的PT通路流回油箱，泵的工作壓力接近于零。使用此種方式卸載，方法比較簡單，但壓力損失較多，且不適用于一個泵驅(qū)動兩個或兩個以上執(zhí)行元件的場所。注意三位四通換向閥的流量必須和泵的流量相適宜。</p><p>　　4）利用溢流閥遠(yuǎn)程控制口卸載的回路：</p><p>　　圖示，將溢流閥的遠(yuǎn)程控制口和二位二通電磁閥相接。

39、當(dāng)二位二通電磁閥通電，溢流閥的遠(yuǎn)程控制口通油箱，這時溢流閥的平衡活塞上移，主閥閥口打開，泵排出的液壓油全部流回油箱，泵出口壓力幾乎是零，故泵成卸荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。注意圖中二位二通電磁閥只通過很少流量，因此可用小流量規(guī)格（尺寸為1/8或1/4）。在實際應(yīng)用上，此二位二通電磁閥和溢流閥組合在一起，此種組合稱為電磁控制溢流閥。</p><p>　　4. 增壓回路 </p><p>　　1)利用串聯(lián)

40、液壓缸的增壓回路：圖示，將小直徑液壓缸和大直徑液壓缸串聯(lián)可使沖柱急速推出，且在低壓下可得很大的力量輸出。將換向閥移到左位，泵所送過來的油液全部進(jìn)入小直徑液壓缸活塞后側(cè)，沖柱急速推出，此時大直徑液壓缸由單向閥將油液吸入，且充滿大液壓缸后側(cè)空間。當(dāng)沖柱前進(jìn)達(dá)盡頭受阻時，泵送出的油液壓力升高，而使順序閥動作，此時油液以溢流閥所設(shè)定的壓力作用在大小直徑液壓缸活塞后側(cè)，故推力等于大小直徑液壓缸活塞后側(cè)面積和乘上溢流閥所調(diào)定的壓力。當(dāng)然如想以單獨使

41、用大直徑液壓缸以同樣速度運(yùn)動話，勢必選用更大容量的泵，而采用這種串聯(lián)液壓缸則只要用小容量泵就夠了，節(jié)省許多動力。</p><p>　　2）利用增壓器的增壓回路：圖示是采用單動型增壓器作為液壓壓床沖柱增壓用。將三位四通換向閥移到右位工作時，泵將油液經(jīng)引導(dǎo)型單向閥送到液壓缸活塞后側(cè)使沖柱向下壓，同時增壓器的活塞也受到油液作用向右移動，但達(dá)到規(guī)定的壓力自然就停止，使它成為只要一有油送進(jìn)增壓器活塞大直徑側(cè)就能夠馬上前進(jìn)的

42、狀態(tài)。于是當(dāng)沖柱下降碰到工件（即產(chǎn)生負(fù)荷），則泵的輸出立即升高并打開順序閥，經(jīng)減壓閥減壓的后油液以減壓閥所調(diào)定的壓力作用在增壓器的大活塞上，于是使增壓器小直徑側(cè)產(chǎn)生3倍減壓閥所調(diào)定壓力的高壓油液進(jìn)入沖柱上方而產(chǎn)生更強(qiáng)的加壓作用。當(dāng)換向閥移到閥左位時，沖柱上升，換向閥如移到中立閥位時，可以暫時防止沖柱向下掉。如果要完全防止其向下掉，則必須在沖柱下降時油的出口處裝一液控單向閥。</p><p>　　3）氣壓－液壓的增

43、壓回路：圖示，是把上方油箱的油液先送入增壓器的出口側(cè)，再由壓縮空氣作用在增壓器大活塞面積上使出口側(cè)油液壓力增強(qiáng)。把手動操作換向閥移到閥右位工作時，空氣進(jìn)入上方油箱把上方油箱的油液經(jīng)增壓器小直徑活塞下部送到三個液壓缸。當(dāng)液壓缸沖柱下降碰到工件時，造成阻力使空氣壓力上升打開順序閥，使空氣進(jìn)入增壓器活塞的上部來推動活塞。增壓器的活塞下降會遮住通往上方油箱的油路，活塞繼續(xù)下移，使小直徑活塞下側(cè)的油液變成高油液并注到三支液壓缸。一旦把換向閥移到閥

44、左位時，下方油箱的油會從液壓缸下側(cè)進(jìn)入把沖柱上移，液壓缸沖柱上側(cè)的油液流經(jīng)增壓器并回到上方油箱增壓器恢復(fù)原來位置。</p><p>　　2)利用蓄能器的保壓回路： </p><p>　　這種蓄能器借助蓄能器來保持系統(tǒng)壓力，補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏。圖示為利用虎鉗做工件的夾緊。將換向閥移到閥左位時，活塞前進(jìn)將虎鉗夾緊，這時泵繼續(xù)輸出的壓力油將蓄能器充壓，直到卸荷閥被打開卸載，此時作用在活塞上的壓力由

45、蓄能器來維持并補(bǔ)充液壓缸的漏油作用在活塞上，當(dāng)工作壓力降低到比卸荷閥所調(diào)定的壓力還低時，卸荷閥又關(guān)閉，泵的液壓油再繼續(xù)送往蓄能器。本系統(tǒng)可節(jié)約能源并降低油溫。</p><p><b>　　6. 平衡回路：</b></p><p>　　平衡回路的功用在于防止垂直或傾斜放置的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落。</p><p>　　平衡回路

46、：圖a所示為采用單向順序閥的平衡回路,當(dāng)lYA得電后活塞下行時,回油路上就存在著一定的背壓;只要將這個背壓調(diào)得能支承住活塞和與之相連的工作部件自重,活塞就可以平穩(wěn)地下落。當(dāng)換向閥處于中位時，活塞就停止運(yùn)動,不再繼續(xù)下移。這種回路當(dāng)活塞向下快速運(yùn)動時功率損失大,鎖住時活塞和與之相連的工作部件會因單向順序閥和換向閥的泄漏而緩慢下落;因此它只適用于工作部件重量不大、活塞鎖住時定位要求不高的場合。圖b為采用液控順序閥的平衡回路。當(dāng)活塞下行時,控

47、制壓力油打開液控順序閥,背壓消失,因而回路效率較高,當(dāng)停止工作時,液控順序閥關(guān)閉以防止活塞和工作部件因自重而下降。這種平衡回路的優(yōu)點是只有上腔進(jìn)油時活塞才下行,比較安全可靠；缺點是,活塞下行時平穩(wěn)性較差。這是因為活塞下行時,液壓缸上腔油壓降低,將使液控順序閥關(guān)閉。當(dāng)順序閥關(guān)閉時,因活塞停止下行,使液壓缸上腔油壓升高,又打開液控順序閥。因此液控順序閥始終工作于啟閉的過渡狀態(tài),因而影響工作的平穩(wěn)性,這種回路適用于運(yùn)動部件重量不很大、停留時間

48、較短的液壓系統(tǒng)中。</p><p><b>　　二、速度控制回路</b></p><p>　　速度控制回路是調(diào)節(jié)和變換執(zhí)行元件運(yùn)動速度的回路。包括調(diào)速回路、快速運(yùn)動回路、速度換接回路。其中，調(diào)速回路是液壓系統(tǒng)用來傳遞動力的，它在基本回路中占重要地位。</p><p><b>　?。ㄒ唬┱{(diào)速回路</b></p>

49、<p>　　調(diào)速原理：v＝Q/A和n＝Q/q，可用改變流量Q或排量q的方法來改變執(zhí) </p><p><b>　　行元件運(yùn)動速度。</b></p><p>　　種類：節(jié)流調(diào)速回路、容積調(diào)速回路、容積節(jié)流調(diào)速回路。</p><p><b>　　1.節(jié)流調(diào)速回路</b></p

50、><p>　　用定量泵供油，采用流量閥調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的流量，以實現(xiàn)調(diào)速。包括進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速、旁路節(jié)流調(diào)速。</p><p>　　節(jié)流調(diào)速適用于輕載、低速、負(fù)載變化不大和對穩(wěn)定性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)。</p><p>　　特征：將節(jié)流閥串聯(lián)在進(jìn)入液壓缸的油路上，即串聯(lián)在泵和缸之間，調(diào)節(jié)A節(jié)，即可改變Q，從而改變速度，且必須和溢流閥聯(lián)合使用</p>

51、<p><b>　　速度負(fù)載特性:</b></p><p>　　最大承載能力：Fmax＝ ppA1 </p><p><b>　　功率和效率：</b></p><p>　　液壓泵輸出功率Pp＝ppQ1=常數(shù)</p><p>　　液壓缸輸出功率P1＝ p1Q 1 </p>

52、<p>　　功率損失△P= Pp - P1= ppQp - p1Q 1 =pp △Q+ △p Q 1 =溢流損失＋節(jié)流損失。</p><p><b>　　回路效</b></p><p><b>　　出口節(jié)流調(diào)速</b></p><p>　　特征：將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，即串聯(lián)在缸和油箱之間，調(diào)節(jié)AT，可調(diào)

53、節(jié)Q1以改變速度，仍應(yīng)和溢流閥聯(lián)合使用，pP = pY。</p><p><b>　　速度負(fù)載特性: </b></p><p><b>　　功率和效率：</b></p><p><b>　　旁路節(jié)流調(diào)速</b></p><p>　　特征：將節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，即與

54、缸并聯(lián)，溢流閥 做安全閥，pP取決于負(fù)載， pP = p1=△p = F/A</p><p><b>　　2.容積調(diào)速回路</b></p><p>　　用變量泵和變量馬達(dá)實現(xiàn)調(diào)速。</p><p>　　容積調(diào)速回路適用于大功率、</p><p>　　重載、高速的中高壓系統(tǒng)。</p><p>　　

55、1）變量泵＋定量執(zhí)行元件（3＋5）</p><p>　　nM = QP/qM </p><p>　　∵ qM = 定值 </p><p>　　∴ 調(diào)節(jié)QP即可改變nM  </p><p>　　2）定量泵＋變量馬達(dá)（1＋3）</p><p>　　nM = QP/qM </p><p&g

56、t;　　∵ QP = 定值 </p><p>　　∴ 調(diào)節(jié)qM即可改變nM </p><p>　　3）變量泵＋變量馬達(dá)（1＋3）</p><p>　　第一步，先將qM調(diào)至最大并固固定，然后將qP由小→大, nM從0 ↑。 （變—定)</p><p>　　第二步，將qP固定至最大， qM由大→小， nM↑到nMmax（定—變） </

57、p><p>　　3.容積節(jié)流調(diào)速回路</p><p>　　用變量泵和流量閥實現(xiàn)調(diào)速。</p><p>　　容積節(jié)流調(diào)速回路適用于負(fù)載變化大，速度較低的中、小功率場合。</p><p><b>　?。ǘ┛焖龠\(yùn)動回路</b></p><p>　　快速運(yùn)動回路又稱增速回路,其功用在于使液壓執(zhí)行元件在空載時

58、獲得所需的高速,以提高系統(tǒng)的工作效率或充分利用功率。實現(xiàn)快速運(yùn)動的方法不同有多種方案,下面介紹幾種常用的快速運(yùn)動回路。</p><p>　　1．差動回路：圖示為差動回路，其特點為當(dāng)液壓缸前進(jìn)時，活塞從液壓缸右側(cè)排出的油再從左側(cè)進(jìn)入液壓缸，增加進(jìn)油處的一些油量，即和泵同時供應(yīng)液壓缸進(jìn)口處的液壓油，可使液壓缸快速前進(jìn)，但使液壓缸推力變小。</p><p>　　采用蓄能器的快速補(bǔ)油回路：<

59、/p><p>　　對于間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的液壓機(jī)械，當(dāng)執(zhí)行元件間歇或低速運(yùn)動時，泵向蓄能器充油。而在工作循環(huán)中某一工作階段執(zhí)行元件需要快速運(yùn)動時，蓄能器作為泵的輔助動力源，可與泵同時向系統(tǒng)提供壓力油。圖示為一補(bǔ)助能源回路。將換向閥移到閥右位時，蓄能器所儲存的液壓油即釋放出來加到液壓缸，活塞快速前進(jìn)。例如活塞在做澆注或加壓等操作過程時，液壓泵即對蓄能器充壓（蓄油）。當(dāng)換向閥移到閥左位時，此時蓄能器液壓油和泵排出的液壓油同時送到液

60、壓缸的活塞桿端，活塞快速回行。這樣，系統(tǒng)中可選用流量較小的油泵及功率較小電動機(jī)，可節(jié)約能源并降低油溫。</p><p>　　2．兩種慢速的換接回路：圖示為用兩個調(diào)速閥來實現(xiàn)不同工進(jìn)速度的換接回路。圖a中的兩個調(diào)速閥并聯(lián)，由換向閥實現(xiàn)換接。兩個調(diào)速閥可以獨立地調(diào)節(jié)各自的流量.互不影響；但是.一個調(diào)速閥工作時另一個調(diào)速閥內(nèi)無油通過，它的減壓閥不起作用而處于最大開口位置，因而速度換接時大量油液通過該處將使機(jī)床工作部件產(chǎn)

61、生突然前沖現(xiàn)象。因此它不宜用于在工作過程中的速度換接，只可用在速度預(yù)選的場合。</p><p>　　圖b所示為兩調(diào)速閥串聯(lián)的速度換接回路。當(dāng)主換向閥D左位接人系統(tǒng)時，調(diào)速閥B被換向閥C短接；輸入液壓缸的流量由調(diào)速閥A控制。當(dāng)閥C右位接入回路時，由于通過調(diào)速閥B的流量調(diào)得比A小，所以輸入液壓缸的流量由調(diào)速閥B控制。在這種回路中的調(diào)速閥A一直處于工作狀態(tài),它在速度換接時限制著進(jìn)入調(diào)速閥B的流量,因此它的速度換接平穩(wěn)性

62、較好，但由于油液經(jīng)過兩個調(diào)速閥,所以能量損失較大。</p><p><b>　　三、多缸控制回路</b></p><p>　　在液壓系統(tǒng)中,如果由一個油源給多個液壓缸輸送壓力油,這些液壓缸會因壓力和流量的彼此影響而在動作上相互牽制,必須使用一些特殊的回路才能實現(xiàn)預(yù)定的動作要求,常見的這類回路主要有同步回路、順序動作回路。</p><p><

63、;b>　　1.同步回路：</b></p><p>　　在液壓裝置中常需使兩個以上的液壓缸做同步運(yùn)動，理論上依靠流量控制即可達(dá)到，但若要作到精密的同步，則可采用比例式閥門或伺服閥配合電子感測元件、計算機(jī)來達(dá)成，以下將介紹幾種基本的同步回路。</p><p>　?。?）調(diào)速閥同步回路</p><p>　　圖示為使用調(diào)速閥的同步回路，由于很難調(diào)整得使兩個

64、流量一致，所以精度較差。</p><p>　　3）帶補(bǔ)油裝置的串聯(lián)缸同步回路</p><p>　　兩缸出現(xiàn)同步誤差每次下行運(yùn)動中都可消除， 故同步精度較高，一般用于負(fù)載較小系統(tǒng)</p><p>　　上圖所示兩個行程控制的順序動作回路。其中圖a所示為行程閥控制的順序動作回路,在圖示狀態(tài)下,A、B兩液壓缸活塞均在右端。當(dāng)推動手柄,使閥C左位工作,缸A左行,完成動作①；擋

65、塊壓下行程閥D后,缸B左行,完成動作②；手動換向閥復(fù)位后,缸A先復(fù)位,實現(xiàn)動作③；隨著擋塊后移,閥D復(fù)位,缸B退回實現(xiàn)動作④。至此,順序動作全部完成。這種回路工作可靠,但動作順序一經(jīng)確定,再改變就比較困難,同時管路長,布置較麻煩。</p><p>　　圖b所示為由行程開關(guān)控制的順序動作回路,當(dāng)閥E電磁鐵得電換向時，缸A左行完成動作①后,觸動行程開關(guān)S1使閥F電磁鐵得電換向,控制缸B左行完成動作②,當(dāng)缸B左行至觸動

66、行程開關(guān)S2使閥E電磁鐵失電,缸A返回,實現(xiàn)動作③后,觸動S3使F電磁鐵斷電,缸B返回,完成動作④,最后觸動S4使泵卸荷或引起其它動作,完成一個工作循環(huán)。這種回路的優(yōu)點是控制靈活方便,但其可靠程度主要取決于電氣元件的質(zhì)量。</p><p>　　2)壓力控制順序動作回路：圖示為一使用順序閥的壓力控制順序動作回路。當(dāng)換向閥左位接入回路且順序閥D的調(diào)定壓力大于液壓缸A的最大前進(jìn)工作壓力時，壓力油先進(jìn)入液壓缸A的左腔，實

67、現(xiàn)動作①；當(dāng)液壓缸行至終點后，壓力上升， 壓力油打開順序閥D進(jìn)入液壓缸B的左腔,實現(xiàn)動作②;同樣地,當(dāng)換向閥右位接人回路且順序閥C的調(diào)定壓力大于液壓B的最大返回工作壓力時,兩液壓缸則按③和④的順序返回。顯然這種回路動作的可靠性取決于順序閥的性能及其壓力調(diào)定值,即它的調(diào)定壓力應(yīng)比前一個動作的壓力高出0.8～1.0Mpa，否則順序閥易在系統(tǒng)壓力脈沖中造成誤動作,由此可見,這種回路適用于液壓缸數(shù)目不多、負(fù)載變化不大的場合。其優(yōu)點是動作靈敏,安

68、裝連接較方便；缺點是可靠性不高,位置精度低。</p><p><b>　　2.6液壓系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　2.7液壓元器件的選擇原則</p><p><b>　　3.PLC程序設(shè)計</b></p><p>　　3.1可編程控制器定義</p><p>　　1.

69、PLC定義：PLC是一種數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的存儲器以存儲指令， 能完成邏輯、順序、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入／輸出模塊，以控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。</p><p>　　2. 可編程序控制器的發(fā)展趨勢：（1）小型PLC向體積縮小、功能增強(qiáng)、速度加快、價格 低廉的方向發(fā)展，使之能更加廣泛地取代繼電器控制。（2）大中型PLC向大容量、高可靠性、高速度、多功能、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，

70、使之能對大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動控制。</p><p>　　3. PLC的特點：（1）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)（2）編程簡單、使用方便（3）設(shè)計、安 裝容易，維護(hù)工作量少（4）功能完善、通用性強(qiáng)（5）體積小、能耗低（6）性能價格比高 </p><p>　　4. PLC系統(tǒng)的基本特點是：可靠、方便、通用、價廉．</p><p>　　5. 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)原

71、因：1）光電隔離措施2）濾波3）屏蔽 </p><p>　　3.2可編程控制器的特點及選擇原則</p><p>　?、倏删幊踢壿嬁刂破骶哂幸韵迈r明的特點。</p><p>　　1.使用方便，編程簡單</p><p>　　采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機(jī)知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控

72、制方案而不拆動硬件。</p><p>　　2.功能強(qiáng)，性能價格比高</p><p>　　一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。</p><p>　　3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)</p>

73、<p>　　PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和小型交流接觸器。</p><p>　　硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。</p><p>　

74、　4.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器，由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。</p><p>　　PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平

75、均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，PLC已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。</p><p>　　5.系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少</p><p>　　PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。</p><p>　　PLC的梯形圖程序一般采用

76、順序控制設(shè)計法來設(shè)計。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計梯形圖的時間比設(shè)計相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。</p><p>　　PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。</p><

77、;p>　　6.維修工作量小，維修方便</p><p>　　PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故</p><p><b>　?、谶x型規(guī)則</b></p><p>　　在可編程邏輯控制器系

78、統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是可編程邏輯控制器工程設(shè)計選型。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。可編程邏輯控制器及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用可編程邏輯控制器應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程

79、設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的可編程邏輯控制器和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。</p><p>　　一、輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算</p><p>　　I/O點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，

80、再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商可編程邏輯控制器的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進(jìn)行圓整。</p><p>　　二、存儲器容量的估算</p><p>　　存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量

81、在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。</p><p>　　存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。</p><p><b>　　三、控

82、制功能的選擇</b></p><p>　　該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。</p><p><b>　　1、運(yùn)算功能</b></p><p>　　簡單可編程邏輯控制器的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計時和計數(shù)功能；普通可編程邏輯控制器的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有

83、代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型可編程邏輯控制器中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級運(yùn)算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，在可編程邏輯控制器中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計選型時應(yīng)從實際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場合，只需要邏輯運(yùn)算和計時計數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和

84、PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時需要譯碼和編碼等運(yùn)算。</p><p><b>　　2、控制功能</b></p><p>　　控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定?？删幊踢壿嬁刂破髦饕糜陧樞蜻壿嬁刂疲虼耍蠖鄶?shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高可編程邏輯控制

85、器的處理速度和節(jié)省存儲器容量。例如采用PID控制單元、高速計數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。</p><p><b>　　3、通信功能</b></p><p>　　大中型可編程邏輯控制器系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。<

86、;/p><p>　　可編程邏輯控制器系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口、RIO通信口、常用DCS接口等；大中型可編程邏輯控制器通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實際要求。</p><p>　　可編程邏輯控制器系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%?？删幊踢壿嬁刂破飨到y(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：

87、</p><p>　　1）、PC為主站，多臺同型號可編程邏輯控制器為從站，組成簡易可編程邏輯控制器網(wǎng)絡(luò)；</p><p>　　2）、1臺可編程邏輯控制器為主站，其他同型號可編程邏輯控制器為從站，構(gòu)成主從式可編程邏輯控制器網(wǎng)絡(luò)；</p><p>　　3）、可編程邏輯控制器網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；</p><p>

88、　　4）、專用可編程邏輯控制器網(wǎng)絡(luò)（各廠商的專用可編程邏輯控制器通信網(wǎng)絡(luò)）。</p><p>　　為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點對點、現(xiàn)場總線、）通信處理器。</p><p><b>　　4、編程功能</b></p><p>　　離線編程方式：可編程邏輯控制器和編程器公用一個CPU，編程器在編程模式

89、時，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型可編程邏輯控制器中常采用。&

90、lt;/p><p>　　五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場合的控制要求。</p><p><b>　　5、診斷功能</b></p>&

91、lt;p>　　可編程邏輯控制器的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對可編程邏輯控制器的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。</p><p>　　可編程邏輯控制器的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時間。</p>&

92、lt;p><b>　　6、處理速度</b></p><p>　　可編程邏輯控制器采用掃描方式工作。從實時性要求來看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號持續(xù)時間小于掃描時間，則可編程邏輯控制器將掃描不到該信號，造成信號數(shù)據(jù)的丟失。</p><p>　　處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)?？删幊踢壿嬁刂破鹘狱c的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時間約

93、0.2～0.4Ls，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：小型可編程邏輯控制器的掃描時間不大于0.5ms/K；大中型可編程邏輯控制器的掃描時間不大于0.2ms/K。</p><p>　　四、可編程邏輯控制器的類型</p><p>　　可編程邏輯控制器按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位

94、、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型。</p><p>　　整體型可編程邏輯控制器的I/O點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型可編程邏輯控制器提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　　五、PLC輸入/輸出類型</p>

95、<p><b>　　開關(guān)量</b></p><p>　　開關(guān)量主要指開入量和開出量，是指一個裝置所帶的輔助點，譬如變壓器的溫控器所帶的繼電器的輔助點（變壓器超溫后變位）、閥門凸輪開關(guān)所帶的輔助點（閥門開關(guān)后變位），接觸器所帶的輔助點（接觸器動作后變位）、熱繼電器（熱繼電器動作后變位），這些點一般都傳給PLC或綜保裝置，電源一般是由PLC或綜保裝置提供的，自己本身不帶電源，所以叫無

96、源接點，也叫PLC或綜保裝置的開入量。</p><p><b>　　1、數(shù)字量</b></p><p>　　在時間上和數(shù)量上都是離散的物理量稱為數(shù)字量。把表示數(shù)字量的信號叫數(shù)字信號。把工作在數(shù)字信號下的電子電路叫數(shù)字電路。</p><p><b>　　例如：</b></p><p>　　用電子電路記

97、錄從自動生產(chǎn)線上輸出的零件數(shù)目時，每送出一個零件便給電子電路一個信號，使之記1，而平時沒有零件送出時加給電子電路的信號是0，所在為記數(shù)?？梢姡慵?shù)目這個信號無論在時間上還是在數(shù)量上都是不連續(xù)的，因此他是一個數(shù)字信號。最小的數(shù)量單位就是1個。</p><p><b>　　2、模擬量</b></p><p>　　在時間上或數(shù)值上都是連續(xù)的物理量稱為模擬量。把表示模擬量的

98、信號叫模擬信號。把工作在模擬信號下的電子電路叫模擬電路。</p><p><b>　　例如：</b></p><p>　　熱電偶在工作時輸出的電壓信號就屬于模擬信號，因為在任何情況下被測溫度都不可能發(fā)生突跳，所以測得的電壓信號無論在時間上還是在數(shù)量上都是連續(xù)的。而且，這個電壓信號在連續(xù)變化過程中的任何一個取值都是具體的物理意義，即表示一個相應(yīng)的溫度。</p>

99、;<p><b>　　六 轉(zhuǎn)換原理</b></p><p>　　1. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的系統(tǒng)，一般用低通濾波即可以實現(xiàn)。數(shù)字信號先進(jìn)行解碼，即把數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的電平，形成階梯狀信號，然后進(jìn)行低通濾波。</p><p>　　根據(jù)信號與系統(tǒng)的理論，數(shù)字階梯狀信號可以看作理想沖激采樣信號和矩形脈沖信號的卷積，那么由卷積定理，數(shù)字信號的

100、頻譜就是沖激采樣信號的頻譜與矩形脈沖頻譜（即Sa函數(shù)）的乘積。這樣，用Sa函數(shù)的倒數(shù)作為頻譜特性補(bǔ)償，由數(shù)字信號便可恢復(fù)為采樣信號。由采樣定理，采樣信號的頻譜經(jīng)理想低通濾波便得到原來模擬信號的頻譜。</p><p>　　一般實現(xiàn)時，不是直接依據(jù)這些原理，因為尖銳的采樣信號很難獲得，因此，這兩次濾波（Sa函數(shù)和理想低通）可以合并（級聯(lián)），并且由于這各系統(tǒng)的濾波特性是物理不可實現(xiàn)的，所以在真實的系統(tǒng)中只能近似完成。&

101、lt;/p><p>　　2. 模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的系統(tǒng)，是一個濾波、采樣保持和編碼的過程。</p><p>　　模擬信號經(jīng)帶限濾波，采樣保持電路，變?yōu)殡A梯形狀信號，然后通過編碼器， 使得階梯狀信號中的各個電平變?yōu)槎M(jìn)制碼</p><p>　　3.3梯形圖設(shè)計方法</p><p>　　3.3.1經(jīng)驗編程法</p>&

102、lt;p><b>　?、賹懗龉ぷ鬟^程</b></p><p><b>　?、诜峙銲/O地址</b></p><p><b>　?、郛嫵鐾獠拷泳€圖</b></p><p><b>　　④編寫梯形圖</b></p><p>　　3.3.2順序控制設(shè)計法&

103、lt;/p><p><b>　　一、功能圖介紹</b></p><p>　?、俨剑好恳徊街傅氖窍鄬Ψ€(wěn)定狀態(tài)，一般對應(yīng)輸出信號第一個方框叫初始步，用雙方框表示,用作初始化（最少有一個初始步）。</p><p>　　步又分活動步和靜止步</p><p>　　活動步：正在執(zhí)行的步</p><p>　　靜止步

104、：除活動部步的其他步</p><p>　　注：活動步只有一步。上一步是活動步時，且轉(zhuǎn)移條件成立時，則下一步由靜止步變?yōu)榛顒硬?，同時下一步變?yōu)殪o止步。</p><p>　?、谵D(zhuǎn)移：功能表圖中的小橫線，從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)需要滿足的條件</p><p>　　(一般對應(yīng)輸入信號)</p><p>　?、塾邢蚓€段：轉(zhuǎn)移的方向，向下的箭頭省略，向上的

105、箭頭不能省略。</p><p><b>　　二、通用編程法</b></p><p><b>　　1.畫出功能圖</b></p><p><b>　　2.分配I/O地址</b></p><p>　　3.寫關(guān)于M、T、C、Q的方程</p><p><b