PLC控制的液压加工实训.doc

第1章 实验目的要求内容 1.1 实验目的 1.能熟悉基于PLC控制的液压/气动系统开发流程，并设计一个具体的气动/液压控制系统。 2.熟悉并掌握各种液压/气动元件的技术参数和使用方法。 3.熟练掌握PLC的控制系统设计方法。 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/气/电路）连接，并完成软硬件的联调。 1.2 实验器材 计算机、液压泵、各种液压阀、油管、液压接头、PLC实验板、导线等。 1.3 实验要求 自己设计零件的批量生产加工工艺流程方案，要求采用液压/气动系统作为动力部件，且不少于两个油缸，设计系统的工艺动作循环及系统控制油路/气路、电磁阀的得点顺序表、系统功能设计、PLC控制电路原理图、PLC编程及系统调试。 1.4 实验内容 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、电磁阀的得点循序表、系统功能设计（手动/自动控制模式在操作）、PLC选型及控制电路原理图设计，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.设计PLC控制梯形图，要求有自锁、定时器、MC及MCR指令的应用。 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。（说明你在实验中所做的具体工作内容，从实验中所学到具体专业知识，有何体悟。） 第2章 系统工艺设计 2.1总体方案设计 设计产品的加工工艺过程，首先设计一个具体产品的加工，画出零件图，根据零件图及其加工工艺要求，编制加工工艺过程。 2.2 零件图 根据设计要求，所设计加工的零件如下图（图1）： 图1 工艺要求：1.毛坯大小不确定，要求保证加工台阶的精度。 2.3 加工工艺示意图以及动作循环图 图2 液压缸A控制X方向移动，液压缸B控制Y方向移动 2.3.1零件加工工艺过程及其位置控制 1. 原位传感ST0检测到位，Y快进 2. Y快进到位，传感器SQ0测到信号，X工进 3. X工进到位，传感器ST4测到信号，Y工进，延时 4. 延时0.5s, Y工进到位，X工退 5. X工退到位，传感器ST1测到信号，Y工进，延时 6. 延时0.5s, Y工进到位，X工进 7. 开始循环加工，直到X工退时传感器SQ1、ST4或者X工进时SQ1、ST1测到信号，Y工进 8. Y工进到位，传感器SQ3测到信号，X工退，延时 9. 延时0.5s, X工进到位，Y工退 10. Y工退到位，传感器SQ1测到信号，X工退，延时 11. 延时0.5s, X工进到位，Y工进 12. 开始循环加工，直到Y工退时传感器SQ1、ST3或者Y工进时SQ1、ST3测到信号，X工退 13. X工退到位，传感器ST1测到信号，Y工退，延时 14. 延时0.5s, Y工退到位，X工进 15. X工进到位，传感器ST3测到信号，Y工退，延时 16. 延时0.5s, Y工退到位，X工退 17. 开始循环加工，直到X工退时传感器ST1、SQ2或者X工进时SQ2、ST3测到信号，Y工退 18. Y工退到位，传感器SQ1测到信号，X工进，延时 19. 延时0.5s, X工进到位，Y工进 20. Y工进到位，传感器SQ3测到信号，X工进，延时 21. 延时0.5s, X工进到位，Y工退 22. 开始循环加工，直到Y工退时传感器SQ1、ST2或者Y工进时SQ2、ST2测到信号，X快退 23. X快退到位，传感器ST0测到信号，Y快退 24. Y快退到位，程序结束 2.3.2 动作循环图 根据加工工艺过程设计，画出动作循环图如下（图3）： 图3 第3章 系统液压油路的设计 3.1 液压回路设计 系统的液压回路又2组回路构成，分别控制X轴与Y轴，他们都是又三位四通电磁换向阀，和二位三通电磁阀构成。液压回路图如下图（图4）： 图4 有关液压回路各项参数的计算 铣刀驱动电机功率 P=7.5kw 铣刀直径 DE=12mm 工作电机转速 n=3500r/min 工作台质量 m1=400kg 工件及夹具最大质量m2=5.5kg 工进行程 Lg=100mm 快进快退最大速度 Vk=4.5m/min 工进速度Vg=200mm/min 导轨静摩擦μs=0.2 导轨动摩擦μd=0.1 静摩擦负载 Fs=（m1+m2）μs?g=0.2x（400+5.5）x10=811N 动摩擦负载 Fd=μd?（m1+m2）?g=405.5N 工作负载 Fe=P/（πDe?n）η=0.9 快进（快退）启动 F=Fs=811N 推力F1=F/η=901.1N 恒速 F=Fd=405.5N 推力F1=F/η=450.6N 工进