压力机液压及控制系统设计(plc控制)-DOC

海量资源，欢迎共阅plc课程设计Cad版本PLC控制图纸（整套）请添加题目压力机液压及控制系统设计Cad版本PLC控制图纸（整套）请添加目录1.工况分析与计算-------------------------------------------------(P5)1.1工况分析---------------------------------------------------(P5)1.2工作循环-----------------------------------------------------(P5)1.3压力机技术参数---------------------------------------------(P5)1.4负载分析与计算---------------------------------------------(P6)2.液压系统的设计-------------------------------------------------(P8)2.1执行元件类型的选择----------------------------------------(P8)海量资源，欢迎共阅2.2控制回路选择与设计----------------------------------------(P8)2.3液压元件的计算和选择--------------------------------------(P11)(P14)3.液压压力机控制系统设计---------------------------------------(P15)3.1plc概述---------------------------------------------------(P15)3.2plc控制部分设计------------------------------------------(P16)(P16)3.2.2PLC的功能---------------------------------------------(P17)3.2.3PLC的选型--------------------------------------------(P18)3.2.4PLC输入/输出分配表-----------------------------------(P19)2.2.5PLC控制程序设计--------------------------------------(P21)4.结论----------------------------------------------------------(P22)参考文献海量资源，欢迎共阅--------------------------------------------------------(P23)10T压力机液压及控制系统设计摘要：液压压力机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺，如:锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。液压压力机由主机及控制机构两大部分组成。主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。本文主要设计四柱式液压机的控制机构。控制机构由油箱、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。在本设计中，设计了液压缸的尺寸，拟订了液压原理图。按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。关键词：四柱液压机；液压系统；PLC10THydraulicPressAndControlSystemDesignAbstract：Thehydraulicpressisakindofmachinewhichusestheliquidstaticpressuretoprocessmetal,plastic,rubber,wood,powderandsoon.Itisusedinpressingprocessandpressformingprocess,suchasforging,stamping,coldextrusion,straightening,bending,flanging,sheetmetaldeepdrawing,powdermetallurgy,pressureequipmentandsoon.Thehydraulicpressiscomposedoftwomainparts:themainmachineandthecontrolmechanism.Themainpartsofthemachineincludehydrauliccylinder,beam,columnandfillingdevice.Thispapermainlycontrolmechanismdesignoffourcolumnhydraulicmachine.Thecontrolmechanismiscomposedofanoiltank,ahighpressurepump,acontrolsystem,amotor,apressurevalve,adirectionvalve,etc..HydraulicmachineusingPLCcontrolsystem,throughthepumpandtheoilcylinderandavarietyofhydraulicvalvestoachieveenergyconversion,regulationanddelivery,tocompletethecycleofvariousprocesses.Inthisdesign,thesizeofthehydrauliccylinderisdesigned,andtheh海量资源，欢迎共阅ydraulicprinciplediagramisdrawnup.Hydraulicpumps,motors,controlvalves,filters,andotherhydrauliccomponentsandauxiliarycomponentsareselectedaccordingtothesizeofpressureandflow.Keywords:hydraulicmachine;hydraulicsystem;PLC引言液压机是根据静态下液体压力等值传递的帕斯卡原理制成的，它是一种利用液体压力工作的机器。液体压力传递原理为：在充满液体的密闭容器中，施于任一点的单位外力，能传播至液体全部，其数值不变，其方向垂直于容器的表面。本设计是小型四柱压力计及控制系统设计，四柱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。其循环过程如下：主缸上滑块：快速下行→慢速加压→保压延时→泄压换向→快速退回→原位停止。顶出缸下滑块：向上顶出→停留→向下退回→原位停止。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。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,减少了控制系统的设计及施工的工作量等特点,所以设计时我们采用PLC能集中且较方便地制造。我国液压起步晚，液压机只有50年的发展历史，其发展趋势主要包括：高速化，高效化，低能耗、机电液一体化、自动化、智能化、液压元件集成化。目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，未来几年我国压力机行业的发展将会越来越好，不断的向高端市场挺进，众多压机制造厂正在不断的改进技术，争取生产研究出更加出色的控制系统。在国内外液压机产品中，按照控制系统，液压机可分为三种类型：一种是以继电器为主控元件的传统型液压机；一种是采用可编程控制器控制的液压机；第三种是应用高级微处理器的高性能液压机。三种类型功能各有差异，应用范围也不尽海量资源，欢迎共阅相同。但总的发展趋势是高速化、智能化。在国际上来看，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改善。1.工况分析与计算1.1工况分析1.本系统中的负载压力及执行部件的自重较高，系统所需流量较高，功率损失较大，发热量大。因此压力机的主缸设计与分析选用双作用单出活塞缸作为执行元件，斜盘式柱塞泵作为动力元件，采用循环水冷却。1.2工作循环主缸（上液压缸）驱动上滑块实现“快速下行—慢速加压—保压延时—快速返回—原位停止”的动作循环。顶出缸（下液压缸）驱动下滑块实现：“向上顶出—停留—快速返回—原位停止”的动作循环。如1-1图所示。图1-1液压机工作循环图1.3压力机技术参数(1)主液压缸(a)负载压制力:压制时工作负载可区分为两个阶段。第一阶段负载力缓慢地线性增加，初始压力为最大压制力的10%左右，其上升规律也近似于线性，第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制5100.1N。回程力(压头离开工件时的力):一般冲压压力机的压制力与回程力之比为5~10，本压力机取为10，故回程力为4100.1hFN。海量资源，欢迎共阅滑块质量m=300kg。(b)行程及速度快速空程下行:行程mmS501，速度min/4.21mv；工作下压:行程mmS52，初始速度min/6.02mv，之后随着油缸压力的增大而减小;(2)顶出液压缸(a)负载:被压件质量kgm300'液压缸采用V型密封圈，其机械效率0.91cm。压头起动、制动时间:0.2s。1.4负载分析与计算1.主缸分析压力机的液压缸和压头垂直放置，其重量较大，为防止因自重而下滑:系统中设有平衡回路。因此在对压头向下运动作负载分析时，压头自重所产生的向下作用力不再计入。另外，为简化问题，压头导轨上的摩擦力不计。(1)启动：=0GFFF平(NmgFFG4900平)(2)加速：NtvmFa602.0604.2300(3)快速下程：=0GFFF平(4)减速：NtvmFa452.0606.04.2300以上式中:F-----液压缸载荷aF-----下行部件所受惯性力m-----模具质量v-----活塞速度变化量t-----活塞缸速度变化所用时间。2.确定主液压缸结构尺寸根据有关资料，压力机的压力范围为2030MPa，现有标准液压泵、海量资源，欢迎共阅液压阀的最高工作压力为25MPa，如选此压力为系统工作压力，液压元件的工作性能会不够稳定，对密封装置的要求以较高，泄漏较大。参考系列中现己生产的其它规格同类压力机所采用的工作压力，本机选用工作压力为22MP柱塞缸内径D可根据最大总负载和选取的工作压力来确定。(1)主液压缸内径D：F-----最大总载荷；P-----工作压力根据GB/T2348-1993主液压缸内径D值取圆整mmD10主主液压缸活塞杆径d:mmDd5.555.0主主根据GB/T2348-1993，主液压杆活塞杆直径取标准值mmd6主。(2)主液压缸有杆腔面积1A：(3)主液压缸无杆腔面积2A：(1)活塞的稳定性校核活塞杆总行程为55mm，活塞杆直径为6mm，1016.96/55/dl，因此不需要进行稳定性校核。(2)负载流量计算(3)负载压力计算(4)液压缸各工作阶段的压力流量及功率见表2-1。表1-1液压缸各工作阶段的压力流量及功率工况压力P/(L/min)流量q/(L/min)快下04.188工进18.321.47(8)活塞杆缸筒长度活塞长度B=(0.6~1.0)D=0.810=8mm；导向套长度A=(0.6~1.5)d=1.06=6mm；故主液压缸缸筒长度=L+B+A+l=834+l(mm)海量资源，欢迎共阅l-----活塞密封长度和特殊需要的其他长度2.液压系统的设计2.1执行元件类型的选择根据设计要求，液压机要实现“空程快速下降—慢速下降加压—保压—卸压及回程