拼板机液压及PLC控制管理系统设计

  拼板机液压及PLC控制管理系统设计拼板机液压及PLC控制管理系统设计 长沙学院毕业设计(论文) 长 沙 学 院 CHANGSHA UNIVERSITY 毕业设计(论文)资料 设计,论文,题目: 拼板机液压及PLC控制管理系统设计 系 部: 机 电 工 程 系 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名: 马 荣 侦 班 级: 机本四班 学号 2006011403 指导教师姓名: 朱宗铭 职称 讲师 最终评定成绩 长沙学院教务处 二?一?年六月 I 长沙学院毕业设计(论文) 目 录 第一部分 设计说明书 一、设计说明书 ...

  拼板机液压及PLC控制系统模块设计 长沙学院毕业设计(论文) 长 沙 学 院 CHANGSHA UNIVERSITY 毕业设计(论文)资料 设计,论文,题目: 拼板机液压及PLC控制管理系统设计 系 部: 机 电 工 程 系 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名: 马 荣 侦 班 级: 机本四班 学号 2006011403 指导教师姓名: 朱宗铭 职称 讲师 最终评定成绩 长沙学院教务处 二?一?年六月 I 长沙学院毕业设计(论文) 目 录 第一部分 设计说明书 一、设计说明书 第二部分 外文资料

  一、外文资料原文 二、外文资料翻译 第三部分 过程管理资料 一、 毕业设计(论文)课题任务书 二、 本科毕业设计(论文)开题报告 三、 本科毕业设计(论文)中期报告 四、 毕业设计(论文)指导教师评阅表 五、 毕业设计(论文)评阅教师评阅表 六、 毕业设计(论文)答辩评审表 II 长沙学院毕业设计(论文) 2010届 本科生毕业设计(论文)资料 第一部分 设计说明书 III 长沙学院毕业设计(论文) (2010届) 本科生毕业设计说明书 拼板机液压及PLC控制管理系统设计 系 部: 机电工程系 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名: 马荣侦 班 级: 四班 学号 2006011403 指导教师姓名: 朱宗铭 职称 讲师 最终评定成绩 2010 年 6 月 IV 长沙学院毕业设计(论文) 长沙学院本科生毕业设计 拼板机液压及PLC控制系统模块设计 系 (部):机电工程系 专 业:机械设计制造及其自动化 学 号:2006011403 学生姓名:马荣侦 指导教师:朱宗铭 (讲师) 2010年 6 月 V 长沙学院毕业设计(论文) 摘 要 拼板机是一种以利用机械、液压和气动技术，将小木块或小木条，拼成生产所需木板的一种木工机械。其液压系统和PLC控制的设计是该拼板机设计过程中最关键的一步。本文根据液压系统的技术指标对该系统进行整体

  设计,对其功能和工作原理进行分析,初步设计了系统的基本结构及主要元件,按照所拟定的液压性能参数进行元件的选择计算,特别是计算和设计液压缸,再通过对系统性能的验算,以满足该压滤机所要达到 根据液压系统进行PLC控制管理系统的设计,使拼板机操作简单的要求。最后拟定控制方案, 方便。 关键字:拼板机,液压系统,控制系统,气动技术,木工机械 VI 长沙学院毕业设计(论文) ABSTRACT Puzzle machine is a kind of using machine, hydraulic and pneumatic technology, put small wood or small wooden boards making to mosaic for production of a kind of woodworking machinery .the hydraulic system and PLC design of the puzzle machine design process is the most critical step. In this paper, the hydraulic system in accordance with the technical indicators of the overall program of the system design, its features and working principle of the analysis, a preliminary to design the basic structure of the system and major components, prepared in accordance with the parameters of the hydraulic properties of the choice of components, the in particular, the calculation and design of hydraulic cylinder and then check on system performance to meet the filter requirements to achieve. Finally, the development of control programs, according to the hydraulic system for control system of the PLC design is simple and convenient to operate filter press. , key words:Puzzle Machine, Hydraulic System, Control System, Pneumatic Transmission, Wood-working Machine VII 长沙学院毕业设计(论文) 目 录 摘 要 ........................................................................................... I ABSTRACT ..................................................................................... VII 第一章 概述 ................................................................................... 1 1.1 拼板机的简介 ......................................................................................... 1 1.1.1 拼板机的应用 .................................................................................. 1 1.1.2 拼板机的分类 .................................................................................. 1 1.1.3 国内外拼板机的发展现状 ............................................................... 2 1.2拼板机各系统涉及技术概况 ................................................................... 2 1.2.1拼板机主要组成和工作流程 ............................................................ 2 1.2.2 气压传动技术 .................................................................................. 3 1.2.2.1 气压传动的优点 ......................................................................... 3 1.2.2.2 气压传动的缺点 ......................................................................... 3 1.2.3 液压传动技术 .................................................................................. 3 1.2.3.1 液压技术的起源 ......................................................................... 4 1.2.3.2 液压传动的应用范围的基本原理............................................... 4 1.2.3.3 液压系统的组成 ......................................................................... 5 1.2.3.4 液压传动的优点 ......................................................................... 5 1.2.3.5 液压传动的缺点 ......................................................................... 6 1.3 拼板机的发展趋势 .................................................................................. 6 1.4 本课题的来源、任务要求和整机性能参数 ........................................... 6 1.5 本课题的主要研究工作 .......................................................................... 7 第二章 拼板机的整体分析 ....................................................... - 8 - 2.1常见的拼板机结构 .............................................................................. - 8 - 2.2 工作原理分析 ................................................................................... - 10 - 2.2.1 拼板机的液压、气动系统工作工序.......................................... - 10 - 2.2.1.1 气动系统工作工序 ................................................................ - 10 - 2.2.1.2 液压系统工作工序 ................................................................ - 10 - VIII 长沙学院毕业设计(论文) 2.2.2 初步设计气动、液压系统原理图 ............................................. - 11 - 2.2.2.1 气动系统原理图 ................................................................... - 11 - 2.2.2.2 液压系统原理图 ................................................................... - 12 - 2.2.3工序分析 ..................................................................................... - 12 - 第三章 气动系统模块设计 ............................................................. - 14 - 3.1 气动回路的选择 ............................................................................... - 14 - 3.1.1 压力与力控制回路的选择 ......................................................... - 14 - 3.1.2 安全保护回路的选择 ................................................................. - 15 - 3.1.3 速度控制回路的选择 ................................................................. - 15 - 3.1.4 换向回路的选择 ........................................................................ - 17 - 3.2 气动系统的系统原理图 .................................................................... - 17 - 3.3 气动系统动作过程 ............................................................................ - 17 - 第四章 拼板机液压系统设计 ................................................. - 19 - 4.1 液压系统的工况分析 ........................................................................ - 19 - 4.1.1 工况分析 .................................................................................... - 19 - 3.1.2 拟定液压系统原理图 ................................................................. - 20 - 4.1.3 液压系统的计算和选择液压元件 ............................................. - 23 - 4.1.4 液压系统的验算 ........................................................................ - 26 - 4.1.5 液压缸壁厚和外径的计算 ......................................................... - 29 - 4.1.6 油口计算 .................................................................................... - 29 - 4.1.7缸盖厚度的确定 ......................................................................... - 30 - 4.1.8 液压缸工作行程的确定 ............................................................. - 30 - 4.1.9 最小导向长度的确定 ................................................................. - 30 - 4.1.10缸体长度的确定 ....................................................................... - 31 - 4.2活塞杆弯曲稳定性验算 .................................................................... - 32 - 4.3 液压缸的结构设计 ............................................................................ - 32 - 4.3.1缸体与缸盖的连接形式 .............................................................. - 33 - 4.3.2 活塞杆与活塞的连接结构 ......................................................... - 34 - 4.3.3 活塞杆导向部分的结构 ............................................................. - 34 - 4.3.4 活塞及活塞杆处密封圈的选用 ................................................. - 34 - 3.3.5液压缸的缓冲装置 ..................................................................... - 35 - IX 长沙学院毕业设计(论文) 3.3.6 液压缸的排气装置 .................................................................... - 35 - 第五章 控制管理系统的设计 ......................................................... - 37 - 5.1拼板机动作过程 ................................................................................ - 37 - 5.2原始数据与控制要求 ........................................................................ - 37 - 5.2.1电磁铁动作顺序 ......................................................................... - 37 - 5.2.2控制要求 ..................................................................................... - 38 - 5.3可编程控制器PLC的选型 ................................................................. - 38 - 5.3.1用户I/0设备 ............................................................................... - 39 - 5.3.2 PLC选型及I/0地址分配 ............................................................. - 39 - 5.4主电路设计 ........................................................................................ - 40 - 5.4.1设计要点 ..................................................................................... - 40 - 5.4.2控制面板与主电路图.................................................................. - 40 - 5.5程序设计............................................................................................ - 42 - 5.6程序设计说明 .................................................................................... - 42 - 5.6.1 PLC的初始化 .............................................................................. - 42 - 5.6.2 电动机启动程序 ........................................................................ - 43 - 5.6.3 油泵工作及停止 ........................................................................ - 43 - 第6章 结 论 ....................................................................... - 44 - 6(1设计总结 ......................................................................................... - 44 - 6(2工作展望 ......................................................................................... - 44 - 参考文献................................................................................... - 45 - 致 谢 ...................................................................................... - 46 - X 长沙学院毕业设计(论文) 第一章 概述 1.1 拼板机的简介 1.1.1 拼板机的应用 近年来，随着建筑装饰和家具业的快速发展，国内木材需求量急剧增长，木材供应的缺口越来越突出。发展人造板工业有利于缓解我国木材供需矛盾，是节约木材资源的重要途径。拼板机随即问世，拼扳机就是一种利用机械、液压和气动技术，将小块木板或木条，拼成生产所需木板的一种木工机械，它具有省时、省力、高效率的优点，受到了人们普遍欢迎，近年来随着液压传动技术、气压传动技术、PLC控制技术的发展，拼板机发展迅速，各项技术趋于成熟。因此拼板机在工业生产中得到了广泛的应用。同时推动了板材行业的迅速发展。 1.1.2 拼板机的分类 拼板机发展至今主要有三类:冷压拼板机、热压拼板机、高频拼板机。 液压冷压拼板机主要由机身、工作台、液压站、挤压油缸组成。该机在拼板时，首先在每件板料上涂上胶水，然后将板料一件件排放在工作台面上，最后气动机器，让油缸将工作挤压，等胶水干后，在原来的短木料已拼成一块板。 液压热压拼板机，结构基本和冷压拼板机差不多，只多了一个发热箱和热油循环系统，这种拼板机的拼板时间比冷压拼板快得多，拼一块板一般只需要5到8分钟，但这种拼板机最初加热导热油的时间比较长(一般在40到60分钟)。 高频拼板机，液压部分和以上两种拼板机基本相同，只是加热部分采用高频加热，其工作原理:采用三相380V电压，经过升压整流转换成直流高压(5至8KV)供给电子管与感应线圈、电容及上、下压板组成高频振荡电路，电气装置吧高频能量输送给负载。这种拼板机加速度快，5分钟可以拼一块板，气耗用功率要比导热油加热要低得多。 1 长沙学院毕业设计(论文) 1.1.3 国内外拼板机的发展现状 随着家具业的发展，大量的木材需求造成了木材短缺，于是用一些短木材来拼板设备的应用也越来越广泛。目前机械拼板有框架式、风车式、回转式、连续式等，侧向挤压采用机械螺旋、液压、汽压、偏心轮等。连续式液压拼板机是目前广泛应用的拼板机械，它拼板效率高，质量好，机械化程度较高，甚至一些小厂也陆续采用连续式液压拼板工艺与设备。由于我国制造和应用连续式拼板机的时间不长，目前国内在制造和应用中还存在许多问题。 2002年，美国家制造商James LTaylor就开发出了高度自动化的拼板机, 该机最大的优点是使操作者能够百分之百地利用时间从而达到最高的生产率(它由程序控制器控制运行，能感知其速度并自动进行高低调整，松开夹具、装载坯料、收紧夹具同步进行。 国内拼板机行业经历了这几年的发展，已逐步接近甚至达到世界先进水平。如2006年由绍兴市天涯实业有限公司开发的省级新产品ZP2500型细木工板芯板拼板机。该产品在双油缸推进、气缸压实和加热等技术集成应用上有特色。目前市场上还有顺德成业机械制造有限公司的双面液压拼板机，江西昌大三机科技有限公司的BPB1225J细木工板拼板机，青岛顺恒达木业机械有限公司的MY系列油压拼板机，河北邢台市三环机械制造有限公司的液压的全自动的YP2500型拼板机等各类拼板机。 1.2拼板机各系统涉及技术概况 1.2.1拼板机主要组成和工作流程 拼板机主要由液压传动系统、气压传动系统、工作台、控制面板、主机架构成。连续拼板机还包括送料装置、卸料装置等部件。 拼板机的主要工作流程如下图1.1所示: 正向推板 侧向挤压 平面压紧 退回 图1. 1.1 连续拼板机工作流程图 2 长沙学院毕业设计(论文) 1.2.2 气压传动技术 气压传动技术是以压缩空气为介质，以气源为动力的能源传递技术，其工作可靠性高、使用寿命长、对环境没有污染，所以在机械手的驱动系统中常采用气压技术。机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能系统组成，主要完成移动、转动、抓取等动作。与其它类型的机械手相比，气动机械手具有结构简单、造价较低、易于控制和维护方便的特点。考虑到拼板行业工业化生产、集中生产的需要与特点，本设计中木板的铺平与长短对齐由气动完成。 1.2.2.1 气压传动的优点 1)以空气为工作介质，工作介质获得比较容易，用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道。 2)因为空气的粘度小(约为液压油动力粘度的万分之一)，其损失也很小，所以便于集中供气、远距离输送。外泄不会像液压传动那样严重污染环境。 3)与液压传动相比，气压传动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁，不存在介质变质问题。 4)工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、震动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制优越。 5)成本低，过载能自动保护。 1.2.2.2 气压传动的缺点 1)由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性稍差。但采用气液联动装置会得到满意的效果。 2)因工作压力低(一般为0.3~1.0MPa)，又因结构尺寸不宜大于10~40kN。 3)噪声较大，在高速排气时要加消声器。 4)气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速慢，因此，气动控制不宜用于元件级数过多的复杂回路。 1.2.3 液压传动技术 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动 3 长沙学院毕业设计(论文) 原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。正因为液压技术的发展，拼板机制造技术也得到了长足的发展。 1.2.3.1 液压技术的起源 1795年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20年间才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战(1941-1945)期间，在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20 多年。在1955 年前后，日本迅速发展液压传动，1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。 1.2.3.2 液压传动的应用范围的基本原理 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 液压传动的基本原理:液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 4 长沙学院毕业设计(论文) 在液压传动中，液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统，分析它的工作过程，可以清楚的了解液压传动的基本原理。 1.2.3.3 液压系统的组成 液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1)动力元件(油泵) 它的作用是利用液体把原动机的机械能转换成液压力能;是液压传动中的动力部分。 2)执行元件(油缸、液压马达) 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。 3)控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4)辅助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等，它们同样十分重要。 5)工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。 1.2.3.4 液压传动的优点 1)体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的10,,20%。因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击; 2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速，且调速范围最大可达1:2000(一般为1:100)。 3)换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线)液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制; 5)由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长; 6)操纵控制简便，自动化程度高; 7)容易实现过载保护。 8)液压元件实现了

  化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。 5 长沙学院毕业设计(论文) 1.2.3.5 液压传动的缺点 1)使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁; 2)对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高; 3)液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平; 4)液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-15?~60?范围内较合适; 5)液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。 1.3 拼板机的发展趋势 在细木工板的生产中，板芯质量的优劣对产品质量影响很大。在较高档次细木工板的生产中，板芯必须经过胶拼。手工胶拼的效率低，质量不易保证，中，大型的企业多采用机械拼板。目前机械板有框架式，风车式，回转式，连续式等，侧向挤压采用机械螺旋，液压，汽压，偏心轮等。连续式液压拼板机是目前广泛应用的拼板机械，它拼板效率高，质量好，机械化程度高，甚至一些小厂也陆续采用连续式液压拼板工艺与设备。由于我国制造和应用连续式拼板机的时间不长，目前国内在制造和应用还存在许多问题。本文就拼板机的液压和PLC控制进行相关设计。 1.4 本课题的来源、任务要求和整机性能参数 1.本课题的来源 拼板机是生产细木工板(大芯板)的主要设备之一，它主要是将小径原木、旋切木芯、制材板皮等原料制成的规格板条，经过排板、涂胶、挤压、加热等工序制成整幅面的实芯板的设备，拼板机主要由液压系统、气动系统等组成。论文要求对拼板机的液压和PLC控制系统进行设计。 2.任务要求 1)整机基本参数应符合一定标准。 2)各工作机构既能配合进行作业。 3)所设计的拼板机液压系统构成合理,技术性能先进,在满足可靠性前提下具有一定的创新性。技术资料完整、正确。 4)撰写的拼板机液压系统关键技术研究报告具有一定的理论性、使用性和独创性。 6 长沙学院毕业设计(论文) 5)所设计的拼板机控制系统结构合理,控制简单方便,便于操作。 3.整机性能参数 主要技术参数如下: 1)加工木板长4 m、宽1.5 m; 2) 3个气缸的推力皆为1500 N; 3)气缸行程:150~200mm;速度为20~60mm/s; 4) 3个液压缸要求同步,并且每个液压缸推力为4.5 t; 5)液压缸行程为125 mm; 6)液压缸加压速度为20~60 mm/s,退回速度为100 mm/s。 1.5 本课题的主要研究工作 本课题主要针对拼板机的功能、组成和工作特点,结合国内连续拼板机机的运用现状和发展趋势,设计一款细工木板生产主要机械拼板机液压和PLC控制系统。在设计本机液压和PLC控制系统时,在明确设计任务和设计要求,不要偏离题目;仔细研究设计方案, 这两点的基础上。进行以下研究工作: 理清设计思路,使设计过程清晰化, 1)分析已有的连续拼板机,结合本机特点,对液压、气动元件进行选择。 2)对各工作机构液压、气动回路进行设计,对各个回路的组成原理和性能进行分析。 3)根据本机液压系统工作参数和各机构主要参数对液压系统进行设计计算,即对各种类型的主要元件进行设计计算,并且对其进行选择。 4)液压元件选好以后需要对系统的性能进行验算,包括压力损失和系统发热计算。 5)液压系统模块设计完后,根据设计的液压系统设计控制系统,主要采用PLC控。 7 第二章 拼板机的整体分析 2.1常见的拼板机结构 连续式液压拼板机的基本结构拼板机的基本结构见图2.1: 图2.1连续式液压拼板机结构示意图 1.推刀;2.木条压紧油缸;3.进料木条;4.方管限位螺钉;5.前段压力调节手轮;6.中段压力调节螺栓;7.后段压力调节手轮;8.推刀动力油缸;9.进料台;10.挡料板;11.限位方管;12.前段压力调节横梁;13.K中段压力调节横梁;14.蒸汽( 或热油)出口管道;15.推刀固定螺钉;16.侧向加压油缸;17.加热加压方管;18.后段压力调节横梁;19.蒸汽( 或热油)软管 - 8 - 江苏盐城的细工木板拼板机实物图如图2.2所示: 图2.2 细工木板拼板机及其主要参数 - 9 - 2.2 工作原理分析 2.2.1 拼板机的液压、气动系统工作工序 2.2.1.1 气动系统工作工序 铺平:铺平气缸下行，达到指定压力，完成铺平动作，并保持压力。 对齐:对齐气缸前行，达到指定压力，完成对齐动作，并保持压力。 保压:铺平、对齐动作完成后，保压10min。 退回:保压完成后，铺平气缸、对齐气缸退回原来位置。 2.2.1.2 液压系统工作工序 快速进给:三缸同步快速进给，直至进入接近开关控制范围。 慢速压紧:工作缸慢速压紧木条，达到一定压力，并保持。 保压:压紧后保压10min。 快速退回:保压完成后，液压缸和气缸一起快速退回原来位置。 - 10 - 2.2.2 初步设计气动、液压系统原理图 2.2.2.1 气动系统原理图 图2.3 气动系统初步原理图 1.气压源 2.气源调节装置 3.二位五通换向阀 4.可调单向节流阀 5.按钮式二位五通换向 阀 6.铺平液压缸 7.对齐液压缸 8.二位五通电磁换向阀 - 11 - 2.2.2.2 液压系统原理图 图2.4 液压系统初步原理图 1.油缸 2.过滤器 3.过滤器 4.空气过滤器 6.单相定量泵 7.电动机 8.单向阀 9.截止阀 10.压力表 11.溢流阀 12.三位四通电磁换向阀 13.液控单向阀 14.截止阀 15.压力表 16.二位三通电磁换向阀 17.节流阀 18.单向节流阀 19.压紧液压缸 2.2.3工序分析 1)快速进给:启动电动机，使1YA带电，三位四通换向阀12右位接人回路，液压油经过节流阀供给液压缸下腔，液压缸上腔的回油经过电磁换向阀16直接回油箱，实现液压缸的快速进给。当压头进入接近开关控制范围,接近开关控制电磁换向阀16使3YA得电,快进完毕。 2)慢速压紧:电磁换向阀16的3YA得电，液压缸的回油经过节流阀17，使液压缸实现慢速进给。 3)保压:当将木条夹紧后，液压缸下腔压力上升至电接点压力表的上限时(即所需 - 12 - 工作压力)，压力表触点通电，使1YA断电，换向阀处于中位，液压泵卸泵，液压缸由液控单向阀保压。当液压缸下腔压力下降到电接点压力表设定值下限时，压力表又发出信号，使1YA通电，液压泵再次向系统供油，使压力上升，实现保压。 4)慢速松开:当保压10 min后，时间继电器使1YA断电，2YA通电，活塞杆慢速退出接近开关控制范围，这时3YA断电，慢速松开过程完成。 5)快速退回:当活塞杆慢速退出接近开关控制范围后，3YA断电，液压缸上腔的回油经过电磁换向阀16直接回油箱，实现液压缸的快速退回。 - 13 - 第三章 气动系统设计 3.1 气动回路的选择 气动基本回路式气动回路的基本组成部分。可分为:压力与力控制回路、方向控制(换向)回路、速度控制回路、位置控制回路和基本逻辑回路。 3.1.1 压力与力控制回路的选择 根据课题条件，该处选用的二次压控制回路，其结构如图3-1所示: 图 3.1 二次压控制回路图 二次压控制主要控制气动系统的气源压力，其原理是利用溢流式减压阀以实现定压控制。 - 14 - 3.1.2 安全保护回路的选择 因拼板机放入木条目前基本还是靠人工实现的，所以为保证工作人员的安全，安全回路选用双手“同时”操作回路。此回路为需双手“同时”操作才能使活塞缸运动的回路，若双手不是“同时”按下，则气容3都将首先与阀1的排气口接通而排空，使无K信号。若1后2未能复位，则气容3都将得不到充气，亦就不可能有K信号，故此回路能确保手的安全。回路示意图如下图3.2所示: 图3.2 双手“同时”操作回路 3.1.3 速度控制回路的选择 系统采用在铺平的两个气缸和对齐气缸的两个气口分别安装一个单向节流阀使活塞两个方向的运动分别通过每个单向节流阀调节的速度控制回路。其结构如下图3.3所示: - 15 - 图 3.3 速度控制回路 - 16 - 3.1.4 换向回路的选择 采用二位五通换向阀换向，为了保护操作者的人身安全和保障设备的正常运转，增设安全保护回路。本系统采用连有蓄能器的双手换向回路，利用了蓄能器充、放气的特点。在操作过程中只要两阀不同时按下都会使蓄能器与大气接通而排气使主控阀的控制口无信号。只有双手同时按下两个阀，蓄能器与主控阀控制口接通，才能换向使气缸下行，保证系统的安全，防止气缸下行伤到操作者的手等。 3.2 气动系统的系统原理图 综上所述，选定的系统原理图如图3.4所示: 图 3.4 气动系统原理图 3.3 气动系统动作过程 绘制的气动传动与控制系统原理图如图3.4。动作过程，当两个手控阀同时按下，蓄能器7与气控主控阀，控制口接通，主控阀换向，铺平气缸上腔通气，活塞杆动作下 - 17 - 行，铺平后，电磁换向阀8带电，对齐气缸经单向节流阀回气调速，完成对齐动作。这时加压液压缸动作，加压并保持，当保压10min后，两手控阀复位，主控阀复位，活塞杆退回复位。到位和回原位都由气缸前面的行程开关控制。 - 18 - 第四章 拼板机液压系统设计 4.1 液压系统的工况分析 4.1.1 工况分析 现设计拼板机液压系统,要求液压系统图完成的工作循环是:快进?工进?保压?慢退?停止。假设压板重量为5000N,快进、快退速度为100mm/s,工进、慢退速度20,60mm/s,最大行程为125mm,其中工进行程约20mm,采用三个液压缸同步，每个液压缸的推力为4.5t，夹紧保压时间为10min。 4.1.1 工况分析 首先根据已知条件,绘制运动部件的速度循环图,如图3-1所示。然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。 液压缸所受外负载F包括两种类型,即 式中—工作负载,对于拼板机来说就是对木条的预压力; ; —导轨摩擦阻力负载,启动时为静摩擦阻力,启动后为动摩擦阻力,对于平导 轨可由下式求得 =f(G+) (4.2) G—运动部件重量; —垂直于导轨的工作负载,本设计为零; F—导轨摩擦系数,本设计中取静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1 则求得 上式中为静摩擦阻力,为动摩擦阻力。 根据上述计算结果,列出各工作阶段所受的外负载(见表4.1),并画出如图4.1所示的速度循环图，如图4.2所示的负载循环图 - 19 - 图4.1 速度循环图 图4.2 负载循环图 表4.1 工作循环各阶段的外负载 工作循环 外负载F(N) 工作循环 外负载F(N) 1666 45500 启动、加速 工进 500 500 快进 快退 3.1.2 拟定液压系统原理图 (1)确定供油方式 考虑到该机器在工作进给时负载较大,速度较高，且保压时间长。而在快进、快退时负载较小,速度较高。考虑可靠性采用定量泵。示意图如图4.3所示 (2)调速方式的选择 - 20 - 在中小型机械液压系统中,进给速度的控制一般采用节流阀或调 图4.3 速阀。根据拼板机工作时对低速稳定性和速度负载特性都有一定要 求的特点,决定采用限压式变量泵和进油口节流调速，因为在相同条件下，进油口节流调速能获得更低的稳定速度，另外为了解决节流调速速度不太稳定的问题将3个液压缸用刚性连接件连接。示意图如图4.4所示 图 4.4 进油口节流调速 (3)换向回路的选择 换向回路的选择本系统对换向稳定性的要求不高,所以选用价格较低的电磁换向阀的换向回路,为了便于增加 保压回路,故采用三位四通的M 型中位机能换向阀。示意图 如右图4.5所示 图4.5 三位四通换向阀 (4)压力控制回路的选择 - 21 - 用溢流阀调整泵的供油压力。因为系统要求保压10 min ,时间较长,故设保压回路。这里选用由液控单向阀保压的自动补油保压回路,即使长时间保压,系统性能仍可保持良好。绘制的液压传动与控制系统原理图如图4-6。系统的动作过程是,启动电动机,使1YA 带电,三位四通换向阀10右位接入回路,液压油经过节流阀供给液压缸下腔,液压缸上腔的回油经过电磁换向阀12直接回油箱,实现液压缸的快速进给,当活塞杆将接近工件时,3YA 带电使换向阀12换向,液压缸的回油经过节流阀13,使液压缸实现慢速进给,当将木条夹紧后,液压缸下腔压力上升至电接点压力表的上限时(即所需工作压力) ,压力表触点通电,使1YA 断电,换向阀处于中位,液压泵卸泵,液压缸由液控单向阀保压。当液压缸下腔压力下降到电接点压力表设定值下限时,压力表又发出信号,使1YA 通电,液压泵再次向系统供油,使压力上升,实现保压,当保压10 min 后,使1YA、3YA 断电,2YA 通电,活塞杆快速退回复位,实现液压缸的全部动作过程。 图4.6液压系统原理图 - 22 - 4.1.3 液压系统的计算和选择液压元件 (1) 液压缸主要尺寸的确定 1) 工作压力P的确定。工作压力P可根据负载大小及及机器的类型来初步确定,现参考表4.2取液压缸工作压力为5MPa。 表4.2 按负载选择执行元件工作压力(适用于中、低压液压系统) 负载F/KN

  5,7 2)计算液压缸内径D和活塞杆直径d。由负载图知最大负载F为45500N,按表4-3 p可取为0.5MPa,为0.95,考虑到快进、快退速度相等,取d/D为0.7。将上述数据2 代入参考文献[4]式(4-3)可得 (4.3) F——工作循环中最大的外负载 F ——液压缸密封处摩擦力,它的精确度不易求得,常用液压缸的机械效率fc 进行估算。 F F+= (4.4) fc 式中——液压缸的机械效率,一般=0.9,0.97 根据参考文献[1]表2-4,将液压缸内径圆整为标准系列直径D=160mm;活塞杆直径d,按d/D=0.7及表2-52活塞杆直径系列取d=110mm。 按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度,由式(4.5)可 (4.5) q式中——流量阀的最小稳定流量,一般从选定流量阀的样品中查得; min v——液压缸的最低速度,由设计要求给定。 min q式中是由样品查得GE系列调速阀{}的最小流量为0.05L/min。 min 本设计中调速阀是安装在回油路上,故液压缸节流腔有效面积应选取液压缸有杆腔的实际面积,即 - 23 - 可见上述不等式能满足,液压缸能达到所需低速。 3) 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 快进 快进 工进 (2) 确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 1) 泵的工作压力的确定。考虑到正常工作中进油路有一定的压力损失,所以泵的工作压力为 (4.6) 式中 ——液压泵最大工作压力; ——执行元件最大工作压力; ——进油路中的压力损失,初算时简单系统可取0.2~0.5MPa,复杂系统取0.5~1.5 MPa,本设计取0.5 MPa =(5+0.5)MPa =5.5 MPa 上述计算所得的是系统静态压力,考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储备量,并确保泵的寿命,因此选泵的额定压力应满足 (1.25~1.6)。中低压系统取小值,高压系统取大值。本设计中=1.25=6.87 MPa。 2) 泵的流量确定。液压泵的最大流量应为 (4.7) 式中 ——液压泵的最大流量; ——同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。如果这时溢流阀正在进行工作,尚须加溢流阀的最小溢流量2~3L/min; ——系统泄漏系数,一般取=1.1~1.3,现取=1.2. =1.272.3L/min=86.76L/min 3) 选择液压泵的规格。根据以上算得的和再查阅参考文献(1),现选用YB-B92B p型叶片量泵,该泵的基本参数为:每转排量,泵的额定压力=7MPa,电动机转速n n=1000r/min,容积效率,总效率η=0.7。 H - 24 - 4) 与液压泵匹配的电动机的选定。首先分别算出快进与工进两种不同工况时的功率,取两者较大值作为选择电动机规格的依据。由于在慢进时泵的流量减小,泵的效率急剧降低,一般当流量在0.2~1 L/min范围内时,可取η=0.03~0.14。 首先计算快进时的功率,快进时的外负载为500N,进油路的压力损失定为0.3 MPa,由式 (4-6)可得 快进时所需电动机功率为 工进时所需电动机功率P为 查阅参考文献[2],选用Y180l-6型电动机,其额定功率为15KW,额定转速为1000r/min。 (3) 液压阀的选择 根据所拟定的液压系统图,按所在油路的最大工作压力和通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格。选定的液压元件如表4-3所示 表4.3 液压元件明细表 序号 名称 个数 实际流量 额定流量 额定压力 型号、规格 L/min L/min MPa 1 油箱 1 / / / BEX-63A 2 滤油器 2 83.5 100 6.18 XU-100×200 3 溢流阀 1 36.5 120 31.5 DBDA10P10/10 4 定量泵 1 83.5 93.5 7 YB-B92B 5 三位四通换向阀 1 72.3 80 16 34EF3M-E16B 6 单向阀 1 83.5 100 32 A-H※20L 7 单向调速阀 3 72.3 100 16 2FRM16-21 8 二位三通换向阀 1 72.3 100 16 3WE10G20/AG24 9 液压缸 3 / / / / 10 节流阀 1 0.5 140 31.5 MG15G1.2 11 液控单向阀 1 72.3 100 32 A※Y-H※20L 12 截止阀 2 / / 31.5 YJZQ-J32N (4) 确定管道尺寸 油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定,也可按管路允许流速进行计算。本系统主油路流量为工进时流量q=63.6L/min,压油管的允许流速取v=3.6m/s,则 - 25 - 内径d为 若系统主油路流量按快进、快退时取q=72.3 L/min,则可算得油路内径d=16mm。 综合诸因素,现取油路的内径d为16mm。吸油管同样可按上式计算(q=72.3 L/min、v=6m/s),现参照YB-B92B变量泵吸油口连接尺寸,取吸油管内径d为25mm。 (5) 液压油箱容积的确定 本设计为中压液压系统,液压油箱有效容量按泵的流量的5~7倍来确定,根据参考文献[1],现选用容量为350L的油箱。 4.1.4 液压系统的验算 已知该液压系统中进、回油管的内径均为16mm,各段管道的长度分别为AB=0.3m,AC=1.7m.AD=2m,DE=1m。选用L-HL32液压油,考虑到油的最低温度为,查得15C 2时该液压油的运动粘度v=150cst=1.5 ,油的密度. 15Ccms/ (1) 压力损失的验算 1) 工作进给时进油路压力损失。运动部件工作进给时的最大速度为3.6m/min,进给时的最大流量为63.6L/min,则液压油在管内流速为 Re管道流动雷诺数为 1 Re

  80mm时,取=(0.0~1.0)d。 1 l 所以=80mm。 1 为保最小导向长度H，过分增大和B都是不合适的，必要时可以在缸盖和活塞之间增加一隔套K来增加H的值。隔套的长度由需要的最小导向长度H决定，即 本设计中不需要加隔套C。 4.1.10缸体长度的确定 液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的20~30倍。现得缸体内部长度为340mm。 - 31 - 4.2活塞杆弯曲稳定性验算 由于主油缸的安装长度小于(10~15)d的活塞杆径,活塞杆长取0.2m,考虑活塞杆的 nn弯曲稳定性验算;活塞杆的工作安全因数,它应大于规定的临界安全因数。 st4.3 液压缸的结构设计 液压缸主要尺寸确定后,就进行各部分的结构设计。主要包括:缸体与缸盖的连接结构、活塞杆与活塞的连接结构、活塞杆导向部分结构、密封装置、缓冲装置、排气装置等。由于工作条件不同,结构形式也不相同。设计时根据具体情况进行选择。 - 32 - 4.3.1缸体与缸盖的连接形式 缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。常见连接形式有:法兰连接、螺纹连接、外半环连接、内半环连接。本设计选用法兰连接,结构简单、成本低;加工容易、便于拆装;使用广泛。 图4.4 法兰连接形式 法兰盘与缸筒有焊接(c)和螺纹(b)连接(其结构较简单;易加工、易拆装。)或整体的铸锻件(a)、(d)(整体的铸、锻件重量及外形尺寸较大，且加工复杂)。综合考虑选用如图4-4中(b)所示结构。 - 33 - 4.3.2 活塞杆与活塞的连接结构 活塞杆与活塞的几种常用的连接形式:分 整体式结构和组合式结构。组合式结构又分为 螺纹连接、半环连接和锥销连接。本设计选用 螺纹连接,结构简单、在振动的工作条件下容易 松动,必须用锁紧装置。螺纹连接是常见的连接 方式,应用较多。本设计也选用螺纹连接，其结 构如右图4.5所示。 图4.5 活塞杆与活塞的连接 4.3.3 活塞杆导向部分的结构 活塞杆导向部分的结构,包括活塞杆与端盖、导向套的结构,以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的结构可以做成端盖整体式直接导向,也可以做成端盖分开的导向套结构这里选用分体结构，其结构如图4.6所示。后者导向套磨损后便于更换,所以应用较多。本设计选用后者。导向套的位置可以安装在密封圈的内侧,也可以装在外侧。本设计中导向套装在内侧,有利于导向套的润滑。活塞杆处的密封形 Y式有O形、V形、Y形和形密封圈。为了清除活塞杆处外露部x 分沾附的灰尘,保证油液清洁及减少磨损,在端盖外侧增加防尘 圈。常用的有无骨架防尘圈和J形橡胶密封圈,也可以用毛毡圈 Y防尘。本设计选用形密封圈密封,轴用J形防尘圈。 x 图 4.6 导向套的结构 4.3.4 活塞及活塞杆处密封圈的选用 活塞及活塞杆处的密封圈的选用,应根据密封的部位、使用的压力、温度、运动速 - 34 - 度的范围不同而选用不同类型的密封圈。本设计活塞选用车氏组合密封圈。其结构如下图4.7所示。 图 4.7 车氏活塞密封 3.3.5液压缸的缓冲装置 缓冲装置是为了防止或减少液压缸活塞在运动到两个端点时因惯性力造成的冲撞。通常是通过节流作用,使液压缸运动到端点附近时形成足够的内压,降低液压缸的运动速度,减少冲击。 常用的几种缓冲装置:环状间隙式节流缓冲装置、三 角槽式节流缓冲装置和可调节流缓冲装置。本设计选后缓 冲用三角槽式节流缓冲装置。 图4.8 后缓冲 图4.9 前缓冲 3.3.6 液压缸的排气装置 为了使液压缸运动稳定,在新装上液压缸之后,必 - 35 - 须将缸内的空气排出。排气的方法之一是使液压缸反复运动,直到平稳。但更可靠的方 法是在液压缸上设置排气塞(排气阀),排气塞的位置一般放在液压缸的端部,双作用液 压缸则应设置两个排气塞;本设计由于运动速度小速度,所以不需设计排气装置。 图 4.10 排气阀 - 36 - 第五章 控制系统的设计 5.1拼板机动作过程 拼板机的工作过程分“正向推板”、“侧向挤压”、“开胶”、“平面压紧”四个阶段,其中“正向推板”、“侧向挤压”动作由气缸完成工作，“开胶”动作由开胶设备完成，“平面压紧”动作由液压缸完成: 1) 正向推板:正向推板动作又叫铺平，此时气源开关打开，气缸通气，同时按下两个手动阀，气容9与主控阀3控制口接通，主控阀换向，铺平气缸上腔通气，活塞杆动作下行。当下行到规定位置，行程开关SQ2得电，铺平到位，铺平动作完成。 2) 侧向挤压:侧向挤压动作又叫对齐，对齐开始时铺平气缸处于保压状态，SQ2得电后向PLC发出信号，使气动二位五通电磁换向阀4YA得电，对齐气缸经单向节流阀回气调速，对齐气缸左腔通气，活塞杆动作右行。当右行到规定位置，行程开关SQ4得电，对齐到位，对齐动作完成。 3) 开胶:拼板机完成铺平、对齐等工序后, 开胶系统开始给木条开胶。 4) 平面压紧:拼板机完成铺平、对齐、开胶工序后，开始平面压紧工序，平面压紧包括快进、工进、保压、退回四个动作。按下液压泵电机启动按钮，启动电动机,使1YA 带电,三位四通换向阀10右位接入回路,液压油经过节流阀供给液压缸下腔,液压缸上腔的回油经过电磁换向阀12直接回油箱,实现液压缸的快速进给,当活塞杆将接近工件时,行程开关SQ6得电，控制3YA 带电使换向阀12换向,液压缸的回油经过节流阀13,使液压缸实现慢速进给,当将木条压紧后,液压缸下腔压力上升至电接点压力表的上限时(即所需工作压力) ,压力表触点通电,使1YA 断电,并发出信号给PLC，计时器开始计时，换向阀处于中位,液压泵卸泵,液压缸由液控单向阀保压。当液压缸下腔压力下降到电接点压力表设定值下限时,压力表又发出信号,使1YA 通电,液压泵再次向系统供油,使压力上升,实现保压,当保压10 min 后,使1YA、3YA断电,2YA 通电,活塞杆快速退回原位，实现液压缸的全部动作过程。 5.2原始数据与控制要求 5.2.1电磁铁动作顺序 表5.1电磁铁动作顺序表: - 37 - 名称 1YA 2YA 3YA 4YA SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 通气、铺平 - - - - - - + - + - 对齐 - - - + - + - - + - 液压启动 - - - + - + - + + - 快进 + - - + - + - + - - 工进 + - + + - + - + - + 保压 - - + + - + - + - + 快退 - + - - + - + - - - 停止 - - - - - - - - - - 表注:表中“+”表示电磁铁得电,“一”表示电磁铁失电。 5.2.2控制要求 1)系统采用三相四线供电,电机启动采用星形启动,电动机额定功率为15kw并要求相电压220V,控制部分电压为24V，指示灯为6.3V 。 2)具有互锁、断相、过载、短路保护功能,以防止启动电流过大而损伤电机; 3)只有当转换开关打到操作位置,系统中各工作按钮才有效。 4)系统采用手动控制和自动控制两种相结合的控制方式,并手动控制在自动控制开始后不起作用。 5)完成上述动作顺序,要求保压时间定时器设定时间为10min。 6)控制回路中各支路均有短路保护; 7)具有接地保护,安全性高。 5.3可编程控制器PLC的选型 三菱的FX系列PLC功能强,应用范围广,可以满足大多数用户的要求,而且其性价比 FX高.其中系列的功能强,速度高.它的基本指令执行时间为0.08 每条指令,内置,s2N 的用户存储器为8K步,可以扩展到16K步,最大可以扩展到256个I/O点,有多种特殊功能模块或功能扩展板.有功能很强的数学指令集,例如浮点数运算,开平方和三角函数等。 - 38 - 许多PLC生产厂家都设计了专门用于编程顺序控制程序的指令和编程元件,例如三菱电机的状态(state)和步进梯形指令,西门子S7-200系列的顺序控制继电器和有关的指令.步进梯形(step ladder)指令简称为STL,FX系列还有一条使STL指令复位的RET指令.利用这两条指令,可以方便地编制顺序控制梯形图程序.STL指令与编程元件状态配合使用。 综合以上分析,本次设计选用三菱的FX2N-48MR可编程控制器作为控制主要部件，器共有24个输入点和24个输出点，满足控制要求。 5.3.1用户I/0设备 输人设备:按钮SB1一SB6,压力表电接点PB。 输出设备:电磁铁1YA一4YA,指示灯HL1一HL6,电机KM。 5.3.2 PLC选型及I/0地址分配 考虑系统的经济性和技术指标,并结合实验室现有条件及所学类型,选用可编程控 FX制器32MR-001,该PLC为继电器输出,基本单元共有16点输人和16点输出,其指令2N 系统完全能达到控制要求。具体的1/0分配如表4.3所示。 - 39 - 表5.2 PLC的I/O分配表 I/O点 信号内容 I/O点 信号内容 X0 电源(SB1) Y0 铺平指示灯HL1 X1 手动阀1(SB2) Y1 对齐指示灯HL2 X2 手动阀2(SB3) Y2 快进指示灯HL3 X3 急停开关(SB4) Y3 工进指示灯HL4 X4 铺平气缸原位(SQ1) Y4 保压指示灯HL5 X5 铺平气缸限位(SQ2) Y5 退回指示灯HL6 X6 对齐气缸原位(SQ3) Y7 四位三通右位电磁铁 X7 对齐气缸限位(SQ4) Y7 四位三通左位电磁铁 X10 压紧缸原位(SQ5) Y10 二位三通换向阀电磁铁 X11 压紧缸限位(SQ6) Y11 二位五通换向阀电磁铁 X12 气源开关 Y12 液压泵电机KM X13 泵启动开关 5.4主电路设计 5.4.1设计要点 在确定控制对象的控制任务和选择好可编程控制器的型号后,就可以进行系统设计了。首先要进行主电路的设计,这时,主要考虑以下主要因素: 1)采用塑壳断路器控制主电路与三相电源的通断,并有断相、过载和短路保护的作用; )主电机启动采用星形启动的方法。考虑成本、安装空间等因素,使用一个交流接2 触器实现启动动作,并在主电机启动电路中串联热继电器,实现过热保护。 3)设置控制电源通断按钮,并使用一个交流中间继电器来控制控制电路的通断,使 控制电路才能通电。 主电路接通后, 4)每个电源输人点都安装有保险丝,进行过流保护 5)把CPU的所有接地端子都与最近的接地点相连,以获得最好的抗干扰能力。 5.4.2控制面板与主电路图 综合以上分析并结合设计要求,可设计出系统主电路如图5-1所示。 - 40 - 图5.1 PLC外部接线油泵电机主电路图 - 41 - 5.5程序设计 用户编写程序的过程即使软件设计过程,由于可编程控制器PLC的控制功能都是以程序的形式来体现,所以设计一个可编程控制器控制系统的大量工作时间将用在程序设计上。根据系统工作原理及PLC工作流程图如图5.3,可设计PLC梯形图如图5.4所示: 图5.3拼板机工作流程图 图5.4梯形图 5.6程序设计说明 5.6.1 PLC的初始化 当PLC上电后,执行M8002初始化和清零,程序进入准工作状态,此时气源通气开关处于接通状态，液液压泵电机启动等待信号进入工作状态。 - 42 - 5.6.2 电动机启动程序 首先按下控制电源启动按钮启动控制电源,电动机按星形方式启动,电动机正常运转,此时电磁铁1YA, 2YA, 3YA, 4YA，KM均不带电,此时电机空转,油泵处于停转状态。 5.6.3 油泵工作及停止 Y12控制油泵电机的主接触器KM,只有Y12得电,油泵才能工作，M3为油泵保持启动的辅助继电器,M3保证了后面动作时油泵一直处于工作状态。X1、X2为压紧、回程选择开关,也是软件保护,只有当两手同时将她们按下时,后续动作才会有效。这样确保工作时手的安全。 - 43 - 第6章 结 论 6(1设计总结 这个课题是对我整个大学所学课程知识的一个考验,通过对拼板机的工作原理进行熟悉和了解,并在此基础上综合借鉴关于拼板机的发展过程,对其他类型的拼板机加以比较,整理自己的思路,得出了一套自己比较满意的设计方案。 本次设计中，我主要对拼板机气动系统、液压系统来进行了设计，根据拼板机工作流程拟定液压系统原理图，并设计了液压缸的主要尺寸及整体结构，对液压系统来进行了分析和各元器件的选型，对系统进行了验算。我还根据气动系统、液压系统的动作设计了控制管理系统，PLC的选型及I/O分配表的确定，拼板机工作流程图以及根据流程图设计的起保停梯形指令表。 6(2工作展望 本次对拼板机气动系统、液压系统进行设计计算只是一些表面设计工作,如果要进一步细致研究的话内容还很多,主要有以下一些工作: (1)对各种气压、液压元件、回路等建立数学模型进行动态仿线)对气动系统、液压系统进行实验测试,判断设计的可行性和先进性并且进行改造。 (3)结合气动、液压、控制管理系统对拼板机工作模糊智能控制研究及仿真等一些比较先进的技术分析。 (4)精确计算外界环境所带来的不稳定因素,更合理的计算和设计各个气动、液压元件。 - 44 - 参考文献 [1]杨培元 朱福元.液压系统模块设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1998.10 [2]吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册第五版[M].北京:高等教育出版社,2006.05 [3]王积伟,章宏甲,黄谊(液压传动第二版[M].北京:机械工业出版社,2006.12 [4]廖常初.可编程序控制器应用技术第五版[M].重庆:重庆大学出版社.2007.08 [5]周恩涛.可编程控制器原理及其在液压系统中的应用(北京:机械工业出版社， 2003.09 [6]张利平.液压传动系统及设计[M].北京:化学工业出版社,2005.02 [7]杜国森.液压元件产品样本[M].北京:机械工业出版社,2000.06 [8]濮良贵,纪名刚.机械设计第八版[M].北京:高等教育出版社，2006.05 [9]徐灏.机械设计手册第二版第五卷.北京:机械工业出版社，2001.09 [10]王积伟，章宏甲，黄谊.液压传动第二版.北京:机械工业出版社.2009.01 [11]周开勤.机械零件手册第五版.北京:高等教育出版社.2001.07 [12]濮良贵，纪名刚.机械设计第八版.北京:高等教育出版社.2006.05 [13]贺哲荣，石帅军.流行PLC实用程序及设计.西安:西安电子科技大学出版社.2006.03 [14]李玉琳.液压元件与系统设计.北京:北京航空航天大学出版社.1991.12 [15]胡凤兰.互换性与技术测量基础.北京:高等教育出版社.2005.0 - 45 - 致 谢 本设计是在朱宗铭老师的悉心指导和严格要求下完成的。在这期间老师给我提供了不少参考资料,并且在设计过程中给我耐心讲解我所不理解的地方,每个礼拜不定时检查我的工作,并进行督促。导师广博的专业学识、严谨的治学态度以及执着的事业追求使我受益匪浅,他严谨的科学作风和实事求是的科学态度给我留下了深刻的印象。 在导师艰辛教导下,经过这短短几个月时间,我不仅学到了丰富的专业设计知识和技巧,更重要的是使我学到了科学研究的方法和态度，这些将是我走入社会前得到的第一笔财富。 在这里我希望表达对导师最诚挚的感谢。同时也要感谢我与我一起奋战的同学们,与他们讨论问题总是能让我有所启发。 学生签名:马荣侦 日 期: 2010.5.23 - 46 - 2010届 本科生毕业设计(论文)资料 第二部分 外文翻译资料 - 47 - 纠错技术在可编程逻辑控制器(PLC)的技术中的合理利用 斯坦尼斯的哈硕士 电信部 汕头大学布拉迪斯拉发费 3，812 19布拉迪斯拉发，斯洛伐克 电线 E-mail: .stuba.sk 关键词:可编程序控制器(PLC)环境、PLC可编程控制器、(PLC)传输信道的 仿真模型,科学、遥感、涡轮代码。 摘要—今天的PLC系统大多局限于每秒钟几个千位的传输速度，这样的速度并不足以让运行流行宽带互联网服务,远程办公或视频点播。这实际上是一个减少的PLC控制技术的广泛部署的机会。一种如何克服这个问题并可能在引进技术的最优误差修正的PLC控制技术。集中关注在他们的正面和负面的可见的部署在可编程序控制器(PLC)传播的环境。对于PLC对噪声的稳定性进行了重点关注。分析相结合之后的源代码。 介绍 在过去的几年中,PLC(电力线路通信技术)吸引了越来越多的注意,尤其是分公司向定位传输话音和数据在住宅环境众所周知的电力线以太网或家庭服务网络。但是使用低压电力线分销网络作为一种访问中为住宅用户也是一有前途的的不同方法,。这个媒介有一个巨大的潜在的长期快速、可靠通讯服务。试图利用技术的这一类可能是叫做BPL(宽带电力线)。成功地做了这件工作,有很多挑战依然需要专业工程技术人员。其中之一是也这个地区的错误更正编码技术。他们应该这样的设计并提供一个信号一个最大传输反抗在传输媒质负面影响。 完成之前,换句话说,它是可编程序控制器(PLC)环境反映现实条件和影响的配电网格很必要的模型的。适当模型还没有

  和一般接受了可编程序控制器(PLC)传输模式可供选择。更多的或者少,只有基本的可编程序控制器(PLC)方案是清晰的[1]。这个可编程序控制器(PLC)通道都被描绘为星型总线结构与每一个分公司去提供建筑。对于这样一个有典型场景的分支(强意味着大量的反射),那么强烈的纵横交错的在电报线之间的影响,也有造成诸多不同非平稳拓扑家用电器进入网络。 对于许多问题的原因,可编程序控制器(PLC)问题如下: - 48 - •一个实时变换的时变衰减媒体。 •可编程序控制器(PLC)模型对地点,网络拓扑结构和终止荷载作用下。 •高、公民权的背景噪音,形式多样的。 •脉冲噪声,•的电磁兼容问题(EMC)。 •可传输所限制权力。 最严重的问题是,在衰减传送信号失真之后也不同。不同类型的干扰,尤其是脉冲同步干扰。这个衰减或失真通过所谓的多路径讯号传播模型在[2]。该模型的基本思想是:信号传播并未发生了直接可视觉观察的小路发射机和接收机并还有额外的路径是用于 最主要的是周信号传播。这个以下五种类型的信号可以分为:彩色背景干扰、窄带干扰,期性脉冲干扰。异步频率、周期性脉冲干扰的同步主要的频率和最后异步的冲动干扰。第3信号类型可以概括为因为他们保持静止的背景信号时期的秒和分,有时甚至几小时。在相反,过去两信号类型是时变的条件和他们的微秒或毫秒的影响很有用强烈信号,并且可能导致不仅使单字节也爆裂错误的数据传输。时间和域名脉冲信号的分析,可以发现,献[3]。 摘要对不同类型的能力提出了前向纠错技术(BCH、遥感、涡轮、卷积来处理负面的现象在可编程序控制器(PLC)应用。首先,他们简要的描述和分析,然后在仿真模型的基础上,提出了可编程序控制器(PLC)输电线路最后一部分集中在模拟的传播在可编程逻辑控制器(PLC)环境保护信号纠错包含所有的负面特征。 2(前向纠错技术为PLC系统 作为第一部分,误差纠正调制的编码技术同属于主要参数的最佳选择是最基本的先决条件的可编程序控制器(PLC)技术突破的真正的部署。由于许多负面的影响在传输环境的限制,这样的纠错技术都能应付这个信号失真和衰减这是必要的选择。 2.1分组码- BCH和RS 这个BCH码[4]代表了一个大的代码由许多代码子集与特定的特点和Golay或RS编码名字。他们中的一些和很流行音乐符号一起大范围的应用于很多领域的信号和数据保护。BCH码的错误纠正过来。t(问)领域与GF代码长度n = qm-1被定义由发生器多项式克(x)形式。 - 49 - 那里的最小公分母LCM代。