基于PLC-控制的液压控制系统.doc

基于PLC控制的液压控制系统[摘要]采用可编程控制器(PLC)代替继电器控制器对机械手的液压驱动系统进行控制通过输入输出接口建立与机械手液压系统开关量和模拟量的联系实现机械手搬运工件的顺序动作和自动控制达到准确度高、控制方便、可靠性好的目标大大提高了生产率和自动化程度减少了系统故障具有很强的实用性。[关键词]PLC；液压控制；机械手1、前言(Introduction)目前PLC在工业生产过程控制自动化和传统产业技术改造等方面得到了广泛应用与传统的继电器控制相比PLC具有控制系统构成简单、可靠性高、通用性强、抗干扰能力强、易于编程、体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点而且一般不需要采取什么特殊措施就能直接在工业环境中使用更加适合工业现场的要求使用PLC控制液压控制系统能提高系统的整体性能具有较明显的优越性。本文介绍基于PLC控制的某液压机械手的典型液压控制回路及其PLC控制方法。2、控制要求分析(Analysisofcontroldemands)在生产现场工作开始后机械手在一个工作循环中需要依次完成以下顺序动作:下降、夹紧、上升、左移、下降、松开、上升、右移(共8个顺序动作)这是一个典型的顺序控制问题。采用PLC实现机械手的自动循环控制需要在某些动作位置设置位移传感器或行程开关来检测动作是否到位并确定从一个动作转入到下一个动作的条件。根据机械手的动作要求选用3个液压缸来完成该8个顺序动作:升降缸1在工件两个位置(原位与目标位置)上方的下降和上升运动移动缸2的左移和右移运动夹紧缸3的夹紧和松开动作。缸1下降或上升到位时应停止运动缸2左移或右移到位时也应停止运动故需分别设置一行程开关S1、S2、S3、S4。根据机械手的动作过程和要求绘制出系统的控制功能流程图如图1所示。图13、液压系统图(Hydraulicscheme)根据机械手的动作要求和工作循环设计出液压系统图如图2所示:图2按下启动按钮电磁铁1DT得电阀4左位接入液压泵9输出的压力油经阀4左位接入升降缸1的上腔其活塞向下运动推动机械手下降(动作①右位下降);当缸1下降到下限位置压下行程开关S1使得电磁铁1DT断电阀4切换至中位(O型中位机能)缸1停止在下限位而电磁铁5DT得电阀8左位接入泵输出的压力油经过单向阀6、减压阀7进入夹紧缸3的上腔推动其活塞下移夹紧工件(动作②夹紧);夹紧工件后当缸3上腔压力达到减压阀7的调定压力时压力继电器11动作发出信号控制电磁铁2DT得电阀4的右位接入系统推动缸1向上运动(动作③右位上升);缸1上升到上限位置时压下行程开关S2电磁铁2DT断电阀4切换到中位缸1停止在上限位而电磁铁3DT得电(此时工件仍被夹紧压力继电器11仍在动作)阀5左位接入缸2向左运动(动作④左移);缸2左移到左限位置压下行程开关S3电磁铁3DT断电阀5切图2换至中位缸2停止在左限位而电磁铁1DT得电阀4左位接入系统缸1向下运动(动作⑤左位下降);缸1下降到下限位置压下行程开关S1(此时缸2处于左限位置)电磁铁5DT断电阀8回复右位缸3活塞上移放下工件于目标位置(动作⑥松开);松开工件后缸3油腔压力降低压力继电器11复位发出信号控制电磁铁2DT得电缸1向上运动(动作⑦左位上升);上升到上限位置压下行程开关S1电磁铁2DT断电缸1停止在上限位置同时电磁铁4DT得电阀5右位接入缸2向右移动(动作⑧右移);右移到右限位置压下行程开关S4阀5切换至中位缸2停止在右限位置(复位)。至此完成了机械手的8个自动控制动作进入到下个动作循环。电磁铁动作顺序表如表1(“+”表示得电“-”表示断电)所示。表1电磁铁动作顺序表该液压系统中利用电液比例换向阀4和5控制升降缸1和移动缸2的运动速度用比例溢流阀12控制夹紧缸的夹紧速度;减压阀的作用是限定并保持夹紧压力单向阀的作用是对夹紧液压缸3进行保压比例溢流阀12还起到平衡作用。在PLC对各输入输出量的控制下完成顺序动作