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1、河北联合大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书设计（论文）题目：液压机的PLC控制应用于模具成型学生姓名：黄绍川学 号：200915470204专业班级：09自动化2班学 部：信息科学与技术指导教师：刘晓悦 教授2013年05月30日摘 要摘 要四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。液压机采用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。该系列液压机具有独立的动力机
2、构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。YB32200液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。在本设计中，通过查阅大量文献资料，介绍了液压缸的原理，拟订了液压原理图。介绍了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制；为了保证零件的成型质量，液压系统中设置保压回路，通过保压使工件稳定成型；为了防止产生液压冲击，系统中设有泄压回路，确保设备安全稳定的工作。本设计对液压机进行了PLC改造，以对液压机进行醒PLC控制，进一步实现对液压机半自动控制。关键词：四柱液压
3、机；模具成型；PLC-11-摘 要AbstractFour-column hydraulic machine composed of a host machine and a control mechanism is composed of two parts. Hydraulic machine part comprises a hydraulic cylinder, beam, column and liquid filling device. The power mechanism composed of oil tank, the high-pressure pump, control
4、 system, motor, pressure valve, valve etc. Hydraulic machine used PLC control system, to realize the energy conversion through the pump and the oil cylinder and hydraulic valve, regulation and delivery, to complete all of the action cycle. The series hydraulic machine is an independent body and the
5、electrical power system, and centralized control buttons used, can realize the manual and automatic two kinds of mode of operation.The structure of YB32 - 200 hydraulic machine is a compact, reliable, fast speed, low energy consumption, low noise, pressure and stroke can be adjusted within a specifi
6、ed range, simple operation. In this design, through the consult massive literature material, introduces the principle of the hydraulic cylinder, hydraulic schematic diagram for. The hydraulic pump, the motor, control valves, filters and other hydraulic components and auxiliary components. Master cyl
7、inder speed access and safety travel restrictions to control by the travel switch; in order to ensure the quality of molding parts, hydraulic system set packing loop, through the packing work-piece forming stable; in order to prevent hydraulic shock, pressure relief system with a loop, ensure that t
8、he equipment safe and stable work. The design of the PLC transformation of hydraulic machine, hydraulic machine is up to PLC control, further realize the automatic control of hydraulic machine half.Keywords: four-pillar hydraulic machine; mold; PLC目录目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 概述11.2 发展趋势21.3 液压传动系统
9、的组成31.4 课题来源4第2章 液压机本体机构介绍52.1 液压机结构组成52.2 液压机的工作原理62.3 四柱式液压机相关参数62.4 四柱式液压机工作循环简介72.5 液压机各部件设计82.5.1 液压缸的类型82.5.2 钢筒的连接结构82.5.3 缸口部分结构82.5.4 缸底结构92.5.5 油缸放气装置92.5.6 缓冲装置92.5.7 立柱连接形式102.5.8 立柱的导向装置112.5.9 限程套122.5.10 底座132.6 活动横梁结构简介132.6.1 活动横梁的主要作用132.6.2 活塞与横梁的连接132.6.3 下横梁结构简介142.6.4 各横梁参数的确定1
10、42.7 YB32200液压机油压泵简介142.7.1 油压泵类型142.7.2 油压泵简介142.8 液压泵工作原理15第3章 液压系统及元件简介163.1 四柱液压机总体布局163.2 液压系统原理173.3 液压工作原理173.4 系统流程图203.5 管道及接头213.6 管道213.7 液压控制阀的简介223.7.1 先导式溢流阀223.7.2 节流阀223.7.3 单向阀233.7.4 电磁换向阀233.7.5 顺序阀23第4章 PLC简介及控制原理244.1 PLC概述244.2 PLC基本结构244.3 PLC工作原理254.4 PLC的特点264.5 PLC型号的选择264.
11、6 三菱FX2N-48MR型PLC简介274.7 PLC外部接线图284.8 I/O分配表294.9 液压机主要工艺流程图304.10 PLC的梯形图设计304.11 液压机的PLC控制原理31结 论33参考文献34谢 辞35附 录36 第1章 绪论第1章 绪论1.1 概述 液压机是利用液体来传递压力的液压设备。液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。本机器采用三梁四柱结构形式，机身由工作台、滑块、上横梁、立柱、锁母和调节螺母等组成。四柱式结构为液压机最常见的结构形式之一。四柱式结构最显著的特点是工作空间宽敞、便
12、于四面观察和接近模具。整机结构简单，工艺性较好，但立柱需要大型圆钢或锻件。液压机在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。液压机械具有重量轻、功率大、结构简单、布局灵活、控制方便等特点，速度、扭矩、功率均可做无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，快速性能好，工作平稳、噪音小. 适用于金属材料压制工艺,如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可从事于校正、压装、砂轮成型、冷热挤压金属等同样适应于非金属材料，如塑料、玻璃钢、粉末冶金、绝缘材料等压制成型，以及有关压制方面的新工艺、新技术的试验研究等。已经广泛应用到医疗、科技、军事、
13、工业、自动化生产、运输、矿山、建筑、航空等领域。在制品成型生产中液压机成为应用最广的一种设备。问世以来发展很快，目前已成为工业生产中必不可少的设备之一。基于液压机在生产工作中的广泛使用，液压机本身在各个工业生产部门中得到广泛应用。例如管、线、型材挤压；板材成型；胶合板压制、打包；粉末冶金、塑料及橡胶制品成型；轮轴压装、校直；人造金刚石、耐火砖压制等。各品种液压机的不断更新产品，促进了国内外各工业的迅速崛起。随着液压技术以及微型电子技术的发展和普及应用，液压机的应用进一步的发展。主机和液压系统是液压机两大组成部分，近年来由于技术发展逐步成熟，国内和国外机型没有较大差距，主要差别就是加工工艺和安装
14、。良好的工艺使机器在冷却、过滤及防止振动和冲击方面，有较大改善。尤其是集成块可以进行专业性的生产，其质量高、性能可靠性高且设计的周期相对来说较短。最近几年在集成块基础上发展的新型液压元件的组成的回路也有其特别的优点，它不用其它的连接件结构更为紧凑，体积也相对变得更小，重量也变得更轻不需要管件连接，从而消除了因为接头、油管引起的泄漏、噪声和振动。逻辑插装阀体积小、重量轻、密封性好、功率损耗小、动作速度快、易集成的特点，自从液压机开始出现，直至如今已得到了很快的发展。液压机的发展不单单体现在控制系统上，也表现在高速、高效、低消耗；机电一体化，正是合理利用机械与电子的技术促使整个液压系统的完善；自动
15、化和智能化，实现对整个系统的自动诊断与调整，有故障预处理功能；液压元件集成化与标准化，已经有效防止泄露和污染等诸多个方面。本设计题目的要求是按照液压系统规定的动作图表驱动电机、选择规定的工作方式，在发讯元件的指令下，使有关电磁铁的动作以完成点动和半自动循环指定的工艺动作。设电气控制箱，除依据机器部分的需要必须分散安装于各处的电器元件（如：电动机、电磁铁、接近开关、压力继电器）外，其它电器均集中安装在电气控制箱内，操作人员只需操纵相应的开关按扭，即可对机器进行操作。由于继电器接触器控制是采用固定接线的硬件实现逻辑。如果生产任务或生产工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。另外，大型控制系统用继电器接触控制，使用继电器数量多，控制系统体积大，耗电多，且继电器触点为机械触点，工作频率低，在频繁动作情况下寿命较短，造成系统故障，系统的可靠性差。而PLC控制能改善继电器控制器上述的不足, PLC可靠性高，抗干扰能力强,通用性强，控制程序可变，使用方便,功能强，适应面广,编程简单，容易掌握;体积小、重量轻、功耗低、维护方便,减少
