气压传动系统PLC顺序控制自动编程研究
发布时间：2020-12-07 05:35
气压传动系统以其特有的优点已经广泛应用在自动化生产的各个领域,特别是近年来,气动元件与电器、电子器件日益紧密地结合,使得气压传动技术在机电一体化领域占有越来越重要的地位。新元件、新技术的引入,为气压传动系统提出了更高的要求,为气动工作者提出了新的课题,即如何快速、准确地设计气压传动系统,自动编写梯形图程序,是本文研究核心。在分析传统气压控制回路设计方法的基础上,结合目前广泛采用的PLC控制技术,提出了一套基于PLC移位指令SFT的气压传动回路顺序动作程序设计方法。应用这一方法,可以大大缩短设计的周期,提高编程可靠性。开发了一套气压传动系统顺序控制自动编程程序。将PLC梯形图编程语言引入气压控制系统的设计中,根据用户给定气缸动作顺序图,以动画的方式演示控制节拍;自动给出梯形图程序,并通过CXT格式文件与OMRON PLC进行接口。以四个气动执行元件构成的提升翻转机模型顺序控制为实例,应用本文提出的设计方法,利用开发的软件进行了自动编程实验,实验表明:设计方法合理,开发软件界面友好,使用方便,编写程序稳定可靠、可扩充性好。
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１提升翻转机结构图??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｗｉｔｈ?ｌｉｆｔ?ａｎｄ?ｔｕｒｎ?ｍａｃｈｉｎｅ??
气动元件的组合构成了气压传动系统的基本组成。??２＿３＿１气缸??图２．１所示提升翻转机用到四个气缸：伸缩气缸、垂直气缸、夹紧气缸和摆动??气缸。其中垂直气缸和夹紧气缸都是普通的标准气缸，伸缩气缸是磁偶式无杆气??缸，摆缸为叶片式摆动气缸。??（１）摆动气缸??摆动气缸『？是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内往复回转运动的气??动执行元件。有齿轮齿条式和叶片式两大类。叶片式与齿轮齿条类相比特点是体??积质量小，可以通过调整止动块的位置改变摆动角，输出力矩小摆动角范围较窄，??最低使用压力较大（０．２?ＭＰａ），不宜低速。??＃１叶片??ｔ??（ａ）结构?（ｂ）工作原理??图２．３单叶片摆动气缸??Ｆｉｇ．２．３?Ｓｉｎｇｌｅ－ｂｌａｄｅ?ｓｗｉｎｇ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ??实验中使用单叶片式的摆缸，其结构与工作原理图，如图２．３所示。该摆缸起??到１８０°翻转工件的作用，因此可将角度固定为１８０°。需要注意该气缸的最低工??－１０－??
作压力为０．２?ＭＰａ，故系统的最低供气压力要大于０．２?ＭＰａ。??（２）磁偶式无杆气缸??活塞通过磁力带动缸体外部的移动体做同步移动，其结构如图２．４所示。它的??工作原理［４２］是：在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环，磁力线通过薄壁缸筒与??套在外面的另一组磁环作用，由于两组磁环磁性相反，具有很强的吸力，当活塞??在缸筒内被气压推动时，则在磁力作用下，带动缸筒外的磁环套一起移动。气缸??活塞的推力必须与磁环的吸力相适应。????？?帝??ＩＩ?????图２．４磁偶式无杆气缸结构原理图??Ｆｉｇ．２．４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｅｖｅｎ?ｒｏｄｌｅｓｓ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ??１）套筒２）外磁环３）外磁导板４）内磁环５）内磁导板６）压盖??７）卡环８）活塞９）活塞轴１０）缓冲柱塞１１）气缸筒１２）端盖１３）进、排气口??１）?Ｓｌｅｅｖｅ?２）?Ｏｕｔｅｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｒｉｎｇ?３）?Ｏｕｔｅｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｕｉｄｅ?ｐｌａｔｅ??４）?Ｉｎｎｅｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｒｉｎｇ５?）?Ｉｎｎｅｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｕｉｄｅ?ｐｌａｔｅ?６）?Ｇｌａｎｄ?７）?Ｓｎａｐ?ｒｉｎｇ?８）?Ｐｉｓｔｏｎ??９）?Ｐｉｓｔｏｎ?ｓｈａｆｔ?１０）?Ｂｕｆｆｅｒ?ｐｌｕｎｇｅｒ?１１）?Ｃｙｌｉｎｄｅｒ?ｔｕｂｅ?１２）?Ｅｎｄ?ｃａｐ?１３）?Ａｉｒ?ｉｎｔａｋｅ?ａｎｄ?ｅｘｈａｕｓｔ??实验中选用的是ＣＹ１Ｈ系列的磁偶式无杆气缸，该系列使用Ｔ型直线导轨，??能直接承受重负载，大力距以及高精度的要求，使系统水平运动更平稳。??２．３．２电磁换向阀??在气动回路中
【参考文献】：
期刊论文
[1]PLC的市场、技术和国产化现状[J]. 王兆义. 电世界. 2013(04)
[2]软PLC技术研究现状与发展趋势[J]. 赵强,张建瓴,可欣荣,魏德仙. 科技信息. 2010(04)
[3]关于软PLC控制技术的研究[J]. 黄坤. 发明与创新(综合科技). 2010(02)
[4]基于工业PC的软PLC的设计与实现[J]. 陈佳,刘林林,熊伟,张仁远,甘永梅,郑明. 工业控制计算机. 2009(01)
[5]基于移位指令的PLC顺序控制系统编程方法的研究[J]. 熊伟,唐浩,王海涛. 液压与气动. 2007(12)
[6]运用软件工程原理指导PLC控制系统的设计开发[J]. 张梅. 职业教育研究. 2007(02)
[7]关于软PLC技术的研究及发展[J]. 毕辉,程良鸿. 机电产品开发与创新. 2006(06)
[8]基于梯形图的全气动系统快速设计方法研究[J]. 熊伟,王海涛,包钢,王祖温. 机床与液压. 2006(08)
[9]气动技术的应用[J]. 李家书. 液压气动与密封. 2006(04)
[10]软PLC控制技术综述[J]. 欧阳三泰,周琴,欧阳希. 电气传动. 2005(09)
博士论文
[1]排气回收控制系统的研究与开发[D]. 石运序.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]基于PLC的塔式起重机控制系统设计与研究[D]. 刘子薇.合肥工业大学 2017
[2]基于PLC的齿科CBCT控制系统的设计与实现[D]. 董亮.东北大学 2015
[3]嵌入式数控系统软PLC模块的研究与实现[D]. 朱兆斌.南京航空航天大学 2009
[4]基于PC的软PLC运行系统研究与实现[D]. 张磊.太原理工大学 2008
[5]基于开放式数控系统的软PLC开发系统的研究及实现[D]. 李爽.哈尔滨工业大学 2006
[6]数控系统中嵌入式PLC虚拟机的研究与开发[D]. 李芳.北京工业大学 2005
[7]嵌入式控制系统开发平台上软PLC的实现[D]. 江连海.华中科技大学 2005
本文编号：2902726
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１提升翻转机结构图??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｗｉｔｈ?ｌｉｆｔ?ａｎｄ?ｔｕｒｎ?ｍａｃｈｉｎｅ??
气动元件的组合构成了气压传动系统的基本组成。??２＿３＿１气缸??图２．１所示提升翻转机用到四个气缸：伸缩气缸、垂直气缸、夹紧气缸和摆动??气缸。其中垂直气缸和夹紧气缸都是普通的标准气缸，伸缩气缸是磁偶式无杆气??缸，摆缸为叶片式摆动气缸。??（１）摆动气缸??摆动气缸『？是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内往复回转运动的气??动执行元件。有齿轮齿条式和叶片式两大类。叶片式与齿轮齿条类相比特点是体??积质量小，可以通过调整止动块的位置改变摆动角，输出力矩小摆动角范围较窄，??最低使用压力较大（０．２?ＭＰａ），不宜低速。??＃１叶片??ｔ??（ａ）结构?（ｂ）工作原理??图２．３单叶片摆动气缸??Ｆｉｇ．２．３?Ｓｉｎｇｌｅ－ｂｌａｄｅ?ｓｗｉｎｇ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ??实验中使用单叶片式的摆缸，其结构与工作原理图，如图２．３所示。该摆缸起??到１８０°翻转工件的作用，因此可将角度固定为１８０°。需要注意该气缸的最低工??－１０－??
作压力为０．２?ＭＰａ，故系统的最低供气压力要大于０．２?ＭＰａ。??（２）磁偶式无杆气缸??活塞通过磁力带动缸体外部的移动体做同步移动，其结构如图２．４所示。它的??工作原理［４２］是：在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环，磁力线通过薄壁缸筒与??套在外面的另一组磁环作用，由于两组磁环磁性相反，具有很强的吸力，当活塞??在缸筒内被气压推动时，则在磁力作用下，带动缸筒外的磁环套一起移动。气缸??活塞的推力必须与磁环的吸力相适应。????？?帝??ＩＩ?????图２．４磁偶式无杆气缸结构原理图??Ｆｉｇ．２．４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｅｖｅｎ?ｒｏｄｌｅｓｓ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ??１）套筒２）外磁环３）外磁导板４）内磁环５）内磁导板６）压盖??７）卡环８）活塞９）活塞轴１０）缓冲柱塞１１）气缸筒１２）端盖１３）进、排气口??１）?Ｓｌｅｅｖｅ?２）?Ｏｕｔｅｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｒｉｎｇ?３）?Ｏｕｔｅｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｕｉｄｅ?ｐｌａｔｅ??４）?Ｉｎｎｅｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｒｉｎｇ５?）?Ｉｎｎｅｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｕｉｄｅ?ｐｌａｔｅ?６）?Ｇｌａｎｄ?７）?Ｓｎａｐ?ｒｉｎｇ?８）?Ｐｉｓｔｏｎ??９）?Ｐｉｓｔｏｎ?ｓｈａｆｔ?１０）?Ｂｕｆｆｅｒ?ｐｌｕｎｇｅｒ?１１）?Ｃｙｌｉｎｄｅｒ?ｔｕｂｅ?１２）?Ｅｎｄ?ｃａｐ?１３）?Ａｉｒ?ｉｎｔａｋｅ?ａｎｄ?ｅｘｈａｕｓｔ??实验中选用的是ＣＹ１Ｈ系列的磁偶式无杆气缸，该系列使用Ｔ型直线导轨，??能直接承受重负载，大力距以及高精度的要求，使系统水平运动更平稳。??２．３．２电磁换向阀??在气动回路中
【参考文献】：
期刊论文
[1]PLC的市场、技术和国产化现状[J]. 王兆义. 电世界. 2013(04)
[2]软PLC技术研究现状与发展趋势[J]. 赵强,张建瓴,可欣荣,魏德仙. 科技信息. 2010(04)
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[4]基于工业PC的软PLC的设计与实现[J]. 陈佳,刘林林,熊伟,张仁远,甘永梅,郑明. 工业控制计算机. 2009(01)
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[6]运用软件工程原理指导PLC控制系统的设计开发[J]. 张梅. 职业教育研究. 2007(02)
[7]关于软PLC技术的研究及发展[J]. 毕辉,程良鸿. 机电产品开发与创新. 2006(06)
[8]基于梯形图的全气动系统快速设计方法研究[J]. 熊伟,王海涛,包钢,王祖温. 机床与液压. 2006(08)
[9]气动技术的应用[J]. 李家书. 液压气动与密封. 2006(04)
[10]软PLC控制技术综述[J]. 欧阳三泰,周琴,欧阳希. 电气传动. 2005(09)
博士论文
[1]排气回收控制系统的研究与开发[D]. 石运序.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]基于PLC的塔式起重机控制系统设计与研究[D]. 刘子薇.合肥工业大学 2017
[2]基于PLC的齿科CBCT控制系统的设计与实现[D]. 董亮.东北大学 2015
[3]嵌入式数控系统软PLC模块的研究与实现[D]. 朱兆斌.南京航空航天大学 2009
[4]基于PC的软PLC运行系统研究与实现[D]. 张磊.太原理工大学 2008
[5]基于开放式数控系统的软PLC开发系统的研究及实现[D]. 李爽.哈尔滨工业大学 2006
[6]数控系统中嵌入式PLC虚拟机的研究与开发[D]. 李芳.北京工业大学 2005
[7]嵌入式控制系统开发平台上软PLC的实现[D]. 江连海.华中科技大学 2005
本文编号：2902726
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