1、本科毕业论文（20 届）基于 PLC 的速度控制回路设计所在学院专业班级 机械电子工程学生姓名指导教师完成日期诚信声明 本人郑重声明：本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成设计时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日基于 PLC 的速度控制回路设计摘要：随着液压技术和现代控制技术的发展，传统液压实验台的缺陷愈来愈明显，为了更好的适应教学的发展，增强学生解决实际问题的能力，以及满足现代科研的需求，在传统液压试验台的基础上，加入 PLC 先进控制技术，构建了由 PLC 作为下位机控制现场设备，由 PC 作为上位机在线监控的控制系统，可以实现机、电、液、计
2、算机的完美结合。本设计完成了对调速运动回路、快速运动回路、速度换接回路这三种速度控制回路的设计，最后利用 JDY-B 机电液气综合实验台验证所设计的速度控制回路及 PLC 程序。关键词：液压试验台，速度控制回路，PLCBased on the speed of the PLC control circuit design Abstract：With the development of hydraulic technology and modern control technology, the deficiency of the traditional hydraulic experimen
3、tal platform becomes more and more clear, in order to better adapt to the development of teaching, enhance the ability of students to solve practical problems, and meet the needs of modern scientific research, on the basis of the traditional hydraulic test bench, to join the advanced PLC control tec
4、hnology, built by PLC as lower machine control field device, is controlled by a PC as a PC online monitoring system, can realize the perfect combination of machine, electricity, liquid, and computer. This design completed for speed regulation circuit, fast motion loop, speed in the three speed contr
5、ol circuit design, finally using JDY - B liquid gas comprehensive test bench test of mechanical and electrical design of speed control circuit and the PLC program.Key words:hydraulic test bench, speed control circuit, PLC I目 录1 前言 .11.1 速度控制在现实中的应用 .11.2 课题的意义 .22 实验台介绍 .42.1 液压元件介绍 .42.1.1 液压系统 .42
6、.1.2 齿轮泵 .52.1.3 液压缸 .72.1.4 液压控制阀 .82.2 实验所用各模块介绍 .112.3 辅助开关 .173 PLC 介绍 .193.1 PLC 的特点 .193.2 PLC 软件系统及常用编程语言 .203.3 PLC 的功能与应用 .214 速度控制回路设计 .234.1 概述 .234.1.1 交流转直流 .234.1.2 液压泵驱动模块 .23II4.2 液压速度控制回路设计 .254.2.1 调速回路 .254.2.2 快速运动回路 .284.2.3 速度换接回路 .32结 论 .37参考文献 .38致 谢 .3911 前言随着社会的发展，在机械工程领域，自
7、动化控制的作用越来越大，给人们带来了越来越多的便利。工程中，机电一体化的实现对速度的要求越来越高，如何使各个液压回路的自动化越来越改成为了不可回避的问题。液压传动技术是机电一体化技术的重要组成部分，而且液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，随着流体力学、自动控制、计算机等技术的不断发展，液压传动技术已经发展成为包括传动、控制、检测技术、机电一体化的一门完整的自动化技术，并且在工业生产、设备控制等方面都得到了广泛应用1。1.1 速度控制在现实中的应用(1) 速度控制在生产机械中的应用调速 指在一定的最高转速和最低转速的范围内分档（有级）地或平滑（无级）地调节生产机械转速。调速系统由生产机械和调
8、速器所组成。调速器通过适当改变流进和流出生产机械的能量来调节它的转速。调速器不仅可使生产机械运行在某个指定的转速，而且还能在负载变动时保持转速恒定或基本不变。保持转速恒定的调速器称为无差调速器。只能使转速基本不变的调速器称为有差调速器。稳速 可使生产机械以一定的精度稳定在所需转速上运行的一种速度控制。在稳速系统中，调速器的调节作用能使生产机械的转速（速度）完全或基本上不受负载变化、电源电压变化、温度变化等外部和内部扰动的影响。加减速控制常用于频繁起动和制动的生产机械。对加减速控制的基本要求是尽量缩短起动和制动时间以提高生产效率，并使生产机械的起动和制动过程尽量平稳。在生产过程中，从工艺要求出发
9、，不同的生产机械对转速（速度）的控制形式具有不同的要求。例如轧钢机主、辅传动要求尽可能地缩短起动、制动和反转的时间，同时又能在较大范围内调速。而高速卷纸机则既要求有高的稳速精度和一定调速范围，又要求起动和制动平稳。2(2)速度控制在其它方面的应用运行的电梯，在开始运行和到达目的地之前，都会有一个加速和减速的过程，在二者又要要求运动的平稳，给人一种安全平稳的乘坐环境。自动化生产线上，机械手去放物件时，在接近起点和终点还有一段距离时，就会开始变速，慢慢靠近，这样既可以避免过大的刚性冲击给机器或者货物造成破坏，又可以保证工作的精度。在日常生活中，速度无处不在，对速度的控制也随处可见，速度的变化对我们
10、的生产生活都会产生很大的影响。1.2 课题的意义液压传动技术是机电一体化技术的重要组成部分，而且液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，随着流体力学、自动控制、计算机等技术的不断发展，液压传动技术已经发展成为包括传动、控制、检测技术、机电一体化的一门完整的自动化技术，并且在工业生产、设备控制等方面都得到了广泛应用。液压实验台是生产和开发液压元件和液压系统的重要实验设备2。液压传动以易获得很大的推力或力矩、运动传递平稳、均匀、准确可靠特点,极其广泛地用于机床的控制中,特别是与 PLC 技术相结合的机床电液控制系统,大大提高了机床的灵活性和自动化程度,为大规模发展自动化生产线提供了广泛的应用前景。
11、随着液压技术和现代控制技术的发展，传统液压实验台的缺陷愈来愈明显，已不能很好地适应生产和研究的需要。为了可以更好的适应教学的发展，增强学生解决实际问题的能力，以及满足现代科研的需求，在传统液压试验台的基础上，加入PLC 先进控制技术，构建了由 PLC 作为下位机控制现场设备，由 PC 作为上位机在线监控的控制系统，可以实现机、电、液、计算机的完美结合，实现实验处理的自动化，实时监控等。采用了由 PLC 控制技术来控制液压试验台的自动控制响应快、智能化，学生不仅可以根据需求搭建各种液压回路或液压系统，还可以独立的进行液压设计、安装、调试、故障排除、编写 PLC 程序、等，有利于提高学生在机电液3计算机综合控制等方面的综合能力。通过毕业设计能够更加熟悉的运用 Step7 编程软件 ,掌握编程技术进一步加深对指令集的理解.从而为以后从事专业奠定基础. 锻炼了对程序控制设备及系统的独立维护及设计能力。还有学生的逻辑思维能力。 对机床的运动过程中的速度变化从原理上有了一个较为深刻的认识。本设计有以下要点：通过模拟现代机床加工生产过程中的快进，工进，差动快进，速度调节，快速返回等，设计出了与其相似的液压变速回路。在液压缸柱塞运路径上安装接近开关，实现液压缸的自动化运动。用 PLC 代替了手动触电和接触器实现了回路的自动控制。简化了电路的复杂程度。
