无锡职业技术学院毕业设计说明书金属粉末成型液压机的PLC设计摘要:金属粉末成型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机身、主缸、顶出缸及充液装置等。 动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。本文讨论如何用PLC控制动力机构，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。 关键词：主缸、顶出缸、PLC、泵、油缸、液压阀。目录第一章 引言 1第二章 总体规划2第三章 设计参数 3第四章 输入设备的选择4 第五章 电气柜的选择 5第六章 PLC的设计 66.1 PLC的选择 66.2现场器件与PLC内部等效继电器地址编号对照表 66.3 工作流程与动作顺序表 76.4 PLC与现场器件的连接图 96.5 PLC程序的设计 96.6 指令程序 19第七章 PLC通信 271通信协议 272利用VB的MSComm控件编程实现PC与PLC 通信 28第八章 结论 31致谢 32参考文献 33第一章 引言 金属粉末成型液压机，主要适用以结构件为主的粉末冶金，机械零件的生产，此液压机有独立的液压和电器系统，具有浮动压制，使制品成型密度得到有效控制，保护性脱模和一般性脱模两种脱模方式可供选择，电气控制采用PLC可编程控制器，液压系统采用先进的插装集成阀，保证液压机连续，频繁的稳定工作。配有油液冷却装置。采用按钮集中控制，同时装有机械限位装置，从而保证制品的一致性。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是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体技术、自动控制技术、数字技术和网络通信技术.PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便的优势，迅速占领了工业控制领域。从运动控制到过程控制，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能集中且较方便地控制.第二章 总体规划金属粉末成型液压机主要有两大系统组成：一、液压系统；二、电气系统。液压系统由泵、阀、油缸、油箱和管路等组成，借助于电气系统的控制，可驱动滑块及顶出缸活塞完成点动和半自动循环等规定的工艺动作。本设计主要是电气系统的设计，任务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，使有关电磁铁在PLC以完成点动和半自动循环指定的工艺动作。先启动电机，按下SB6，X005置1，辅助继电器M12得电驱动液压阀YA1、YA2、YA 6、YA9动作，滑块回程，放手手动作即停。打开光电保护，按下SB5，X004置1，辅助继电器 M11得电驱动液压阀压YA1、YA4、YA5动作，滑块慢下，放手动作则停止。同理，按下SB7，辅助继电器M13得电驱动液压阀YA1、YA8、YA11动作，顶缸顶出，放手动作即停止。按下SB8，辅助继电器M14得电驱动液压阀YA1、YA7动作，顶缸退回，放手动作即停止。手动加料滑块慢下加压顶缸顶出滑块保压双手按钮进入下一循环泄压退回停止（手动取坯）顶缸退回滑块快速下行滑块快速回程电气系统PLC框图液压系统原理图 第三章 设计参数1、公称力 3150kN2、液体最大工作压力 25MPa3、回程力 630kN 4、滑块最大行程 800mm5、最大顶出力 1000kN6、最大拉下力 630kN7、最大顶出行程 250mm8、滑块距工作台面最大距离 1250mm9、滑块运行速度 空载下行 80mm/s 工作 16mm/s 回程 40mm/s10、工作台面有效面积（左右X前后） 1250mmX1200mm 11、电动机功率 22kW第四章 输入设备的选择交流接触器KM1、KM2、KM3选用型号CJ10-100，规格380V、100A。空气开关QS选用型号DZ10-100。选择开关SA2、SA3、SA4选用LAS1-AY-11。手动开关SB4SB10选用型号LA42XL2F。按钮SA1选用型号LA42Y-01/R。按钮SB1选用型号LA42J-01/R。接近开关SQ1SQ6选用型号LXJ8-32。中间继电器KA1KA12选用型号DZL-200，规格：直流24V。时间继电器KT1、KT2选用型号DS-24，规格：直流24V。压力继电器SP选用型号PDLH-L1。热继电器FR1选用型号SZ-ZM4E，规格：交流380V，22KW。断路器FU1选用型号DZX19-100。断路器FU2、FU3、FU5选用型号C45N-3。断路器FU4选用型号C45N-1。断路器FU6选用型号DZ5-10。变压器TC选用型号BK50-380。整流变压器TR选用型号BZK-10A。指示灯HL20、HL21选用型号XD9-24。指示灯HL1HL12选用型号DH10-4。第五章 电气柜的设计（1）电气柜的基本结构采用薄钢板与角钢焊接组合而成，柜前有门维护方便。（2）根据里面电器的尺寸设计电气柜的外形尺寸为长600mm,宽400mm,高1200mm.（3）柜顶四角装有掉换，便与起吊和装运以及电气柜安装后位置的调整。（4）在柜体上下两端均有不同的散热槽孔，当柜内元件发热后，热量上升，通过上槽孔排出，而冷风不断地从下端槽孔补充进柜使柜内自下而上形成一个自然风道，达到散热的目的。（5）柜内线槽把柜内电器设备分六个区域。第一区域安装PLC；第二区域安装中间继电器和延时继电器。第三区域安装热继电器和空气开关；第四区域安装交流接触器；第五区域安装变压器和整流器；第六区域安装接线板。（6）柜门用活动铰链连接，安装、拆卸方便。（7）柜体表面漆选用聚脂桔形烘漆，附着力强，质感好。整柜呈亚光色调。避免了眩目效应。给工作人员创造了比较舒适的视觉环境。第六章 PLC设计1 PLC的选择PLC控制系统输入信号有20个，均为开关量，其中手动开关有两个，选择开关有3个延时，开关有2个，接近开关有7个，压力辅助1个。PLC控制系统的输出信号有14个，其中12驱动中间继电器KA1KA10，2个驱动延时继电器。根据输入和输出信号个数，PLC可选三菱FX1N-40MR-001，其输入点数有24，输出点数有16，满足要求而且留有一定裕量。2现场器件与PLC内部等效继电器地址编号对照表输入信号名称功能I/O编号SA2点动/半点动X0SA3脱模方式X1SA4压制方式X2SB4静止X3SB5慢下X4SB6回程X5SB7顶出X6SB8退回X7SB9工作1X10SB10工作2X11KT1保压延时X12KT2取坯延时X13SP1主缸压力X14SQ1滑块下限X15SQ2滑块快转慢X16SQ3滑块浮动X17SQ4滑块下限X20SQ5顶缸上限X21SQ6顶缸下限X22光电保护X23输出信号KA1Y0KA2Y1KA3Y2KA4Y3KA5Y4KA6Y5KA7Y6KA8Y7KA9Y10KA10Y11KA11Y12KA12Y13KT1Y14KT2Y153工作流程与动作顺序工作方式序号动作名称液压阀（YA）123456789101112点动1滑块快下+2滑块回程+3顶缸顶出+4顶缸退回+半自动浮动压制A一般脱模1滑块快下+2滑块慢下预压+3浮动压制+4保压5泄压+6滑块回程+7顶缸退回+