1、毕业设计论文-基于 PLC 控制的液压试验台设计毕 业 设 计论 文基于 PLC 控制的液压台设计根据液压台的功能要求液压的方案设计2 完成液压台的设计完成液压台电气图6 编写毕业设计说明书时间安排第 1-3 周 搜集资料并初步确定设计方案第 4-6 周 液压试验台控制回路及实验台的硬件选取 第 7-11 周液压试验台电气控制第 12 周 设计说明书撰写第 13 周 毕业答辩必读参考资料com 北京化学工业出版社 200982 液压元件试验技术指标 JB 214677 中国第一机械工业部部标准 液压传动技术是机械设计机械制造和机电一体化等专业的一门重要的基础课程该课程的任务是使学生能够掌握液压
2、的基础知识掌握各种液压基本元件的结构特点工作原理应用场合和选用方法掌握常用液压基本回路的作用构成和适用场合了解国内外先进液压技术成果在机械设备中的应用已成为工业机械工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术液压传动的应用深入各个领域国外生产的 95 的工业机械 90 的数控加工中心 95 以上的自动化生产线都采用了液压传动技术在工业发达国家由电液伺服阀电液比例阀以及配用的专用电子控制器和相应的液压元件组合集成电流伺服比例控制系统的相互支撑发展已综合形成液压工程技术它的应用与发展被认为是衡量一个国家工业水平和现代工业发展立玉的重要标志是液压工工业又一个新的技术热点和增长点在我国同样有一大批主机
3、产品的发展需要应用该项技术因此将其列为促进我国液压工业发展的关键技术之一随着应用了电子技术计算及技术信息技术自动控制技术及新工艺新材料的发展和应用液压传动技术也在不断创新液压传动技术已成为工业机械工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术而其向自动化高精度高效率高速化高功率小型化轻量化方向发展是不断提高它与电传动机械传动竞争能力的关键本文从液压现场总线技术自动化控制软件技术水压元件及系统液压节能技术等方面介绍液压传动技术发展动态使机械专业的学生在掌握液压传动基本知识的更准确形象地深入了解掌握元件的结构回路的控制原理等掌握 PLC 可编程序控制的功能控制原理及编程技巧等电控系统方框图最后设计出
4、实验台的外形结构以及各个液压元件和电器元件的布置在三维软件中装配完成对实验台的外形设计3进度安排1搜集资料并初步确定设计方案 1-3 周2按照要求设计液压回路选择回路的元器 4-6 周3 根据设计要求选择 PLC 型号完成 PLC 的硬件和软件设计 7-9 周4指导教师签名 年 月 日注 1 开题报告应根据教师下发的毕业设计论文任务书在教师的指导下由学生独立撰写在毕业设计开始后三周内完成2设计的目的及意义至少 800 字基本内容和技术方案至少 400 字3指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发阐述学生利用的知识原理建立的模型正确与否学生的论证充分否学生能否完成课题达到预期的目标郑 重 声 明
5、本人郑重声明所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担本人签名 日期 目 录摘 要 1Abstract 21 绪论 311 液压传动的发展概况 312 PLC 发展概况 313 课题研究的意义 42 液压系统设计 521 总体方案概述 522 液压缸设计 5com 压缸设计 5com 压缸设计 7com 流量计算 823 系统回路设计 8com 本回路 8com 本方案 9com 统图设计 924 液压元件的选择 11com 的选择 11com 的选择
6、 11com 的选择 1225 液压辅件的计算与选择 12com 寸的确定 12com 量的确定 13com 液压介质的选取 13com 统辅件的选择 1426 液压系统性能验算 14com 验算回路中的压力损失 14com 统发热升温计算 1527 液压装置整体设计 16com 液压系统总体布局 16com 液压阀的配置 16com 的设计 173 PLC 控制系统设计 1831 总体方案设计 1832 PLC 控制系统的硬件设计 18com PLC 型号的选择 18com PLC 外围电路设计 20com 选择 21com 控制面板设计 2133 PLC 控制系统程序设计 22com 程序
7、初始化 22com 加载子程序 23com 反转 254 数据采集系统 2641 基于 VB60 数据采集系统设计概述 2642 VB60 串行通信控件 2643 数据库设计 26com 的建立 26comDO 数据控制项 2744 计算机与 PLC 通信 2845 实验数据采集系统 29结束语 32参考文献 33附录 34致谢 49摘 要现代液压技术集传动控制和检测于一体逐步向数字化和自动化方向发展这就要求液压教学能够同步于现代控制技术的发展液压教学试验台的研究和发是达成这一目的的重要方法 论文将模块化设计方法现代化控制理论和方法运用于液压教学试验台的研究与开发对液压教学实验台的功能与结构液
8、压教学试验台的控制方案和基于PLC 的液压教学试验台控制系统的进行了研究设计了基于 PLC 的液压教学试验台控制系统编制了液压教学实验台的控制系统程序包含进油节流调速回油节流调速旁路节流调速调速阀进油节流调速回路的速度-负载特性四个实验节流调速回路性能实验是学生学习液压回路的重要实验节流调速回路试验台是重要的教学试验台传统的节流调速回路试验台精度较低不能对数据进行自动采集而本论文设计的试验台具有电脑数据采集功能关键词液压试验台 可编程控制器 控制系统 数据采集 AbstractModem hydraulic technology is an integration of transmissio
9、ncontrolexamination and computerwhich requires teaching on hydraulic should be in step with the up-to-date control technologyThe teaching experiment and development of experiment device on hydraulic areone of the main methods to realize itThis paper study and develop on hydraulic teaching test-bed b
10、ased on the modularize design methodmodernize control theory and techniqueLucubrate on the function and structurecontrol schemeand control system on PLC of hydraulic experiment test-bededit the control program of the hydraulic teaching test-bedThrottling control circuit performance is an important t
11、est for student so the important test speed loop is important as wellBut the traditional throttling control circuit loops has low precision and it cannot conduct data acquisition So we should design one that the test data can be collectedKey Words Hydraulic test stand PLCControl System Data acquisit
12、ion1 绪论液压传动技术是机械设计机械制造和机电一体化等专业的一门重要的基础课程该课程的任务是使学生能够掌握液压的基础知识掌握各种液压基本元件的结构特点工作原理应用场合和选用方法掌握常用液压基本回路的作用构成和适用场合了解国内外先进液压技术成果在机械设备中的应用已成为工业机械工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术液压传动的应用深入各个领域国外生产的 95 的工业机械 90 的数控加工中心 95 以上的自动化生产线都采用了液压传动技术目前液压元件不断出现液压技术的逻辑设计优化设计计算机辅助设计和数字仿真也逐渐研究并应用总之液压技术这一领域的范围比较广泛设计的问题较多理论基础较深液压传动以
13、运动传递平稳均匀调速范围广传递扭矩大易于实现自动化越来越广泛地被用在机床的调速系统中机床的主运动进给运动对速度有很高的要求在机床液压系统中调速回路占有相当重要的地位它的工作性能的优劣对系统有着决定性的影响其中节流调速回路是很重要的调速回路他通过改变节流口的大小来控制流量则调速范围大但节流引起能量损失大效率低易引起油液发热另外节流调速回路是液压系统基本回路是液压教学的重难点因此设计一个液压试验台是十分必要的但是现有的教学用液压试验台大多都需要手动操作但是如果能设计出可以用自动循环功能而且采用微机测控采集数据试验台用于液压教学实验则更为方便直观可靠11 液压传动的发展概况液压传动是根据 17 世纪
14、帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术 1795 年英国约瑟夫布拉曼 Joseph Braman1749-1814 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 20 年间 才开始进入正规的工业生产阶段 1925 年维克斯 FVikers 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 世纪初康斯坦丁斯克对能量波动传递所进行的理论及实际
15、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 2030 年间日本液压传动发展之快居世界领先地 位 液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的 随着控制理论的出 现和控制系统的发展液压技术与电子技术的结合日臻完善电液控制系统具有高响应高精度高功率-质量比和大功率的特点从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域12 PLC 发展概况PL
16、C 自问世以来经过 40 多年的发展在美德日等工业发达国家已成为重要的产业之一世界总销售额不断上升生产厂家不断涌现品种不断翻新产量产值大幅度上升而价格则不断下降目前世界上有 200 多个厂家生产 PLC 较有名的美国 AB通用电气莫迪康公司日本三菱富士欧姆龙松下电工等德国西门子公司法国 TE 施耐德公司韩国三星 LG 公司等PLC 由整体结构向小型模块化结构发展增加了配置的灵活性降低了成本 PLC在闭环过程控制中应用日益广泛不断加强通讯功能新器件和模块不断推出高档的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高处理速度外还有带处理器的 EPROM 或 RAM 的智能 IO 模块高速计数模块远程 IO
17、模块等专用化模块编程工具丰富多样功能不断提高编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件采用梯形图功能图语句表等编程语言亦有高档的 PLC 指令系统我国的 PLC 产品的研制和生产经历了三个阶段顺序控制器 8 位处理器为主的工业控制器 8 位微处理器为主的可编程序控制器 1985 以后在对外开放政策的推动下国外 PLC 产品大量进入我国市场一部分随成套设备进口如宝钢一二期工程就引进了 500 多套还有咸阳显象管厂秦皇岛煤码头汽车厂等现在 PLC 在国内的各行各业也有了极大的应用技术含量也越来越高13 课题研究的意义传统的液压教学实验台已经不能满足液压技术的实验现代液压实验台的发展趋势随着科学技术和现代工业的飞速发展对液压教学提出了更高的要求要求液压教学实验能够形象直观学生能够参与其中随着可编程控制器的技术的
