自動控制液壓板料剪切生產(chǎn)線設計-液壓系統(tǒng)和泵站設計、控制系統(tǒng)設計【液壓剪板機】

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Steel coil leveling shearing machine can be cold-rolled plate, hot plate, stainless steel plate, galvanized plate, color coated coil, etc. to cross into the standard leveling plate, in a number of motor vehicle parts factory, metal Tableware plant, rolling mills, profile plant and electrical industries have broad application. Leveling plate shears for the existence of traditional production efficiency and cut the problem of low accuracy, my research is based on PLC leveling plate shears rolls automatic control system. For now, on the low-end equipment, traditional methods generally use DC drive system, the implementation of the program's weaknesses are: the system bulky and power consumption, debugging complex, high maintenance costs; in terms of positioning control, the general reading Limit switch signal obtained by pre-positioning gear means with the air brake, shearing efficiency is very low, errors. While the high-end equipment, the general DC servo technology, although the accuracy and efficiency can be guaranteed, but the price is very expensive, product cost performance not satisfactory. 引言 5 第1章 液壓泵站設計 6 1.1 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 6 1.1.1制定基本方案 6 1.2 液壓元件的選擇與專用件設計 7 1.2.1液壓泵的選型。 7 1.2.2 電動機的選擇 7 1.2.3 液壓閥的選擇 8 1.2.4 空氣濾清器的選擇 9 1.2.5 冷卻器的選擇 9 1.3 設計液壓裝置，編制計數(shù)文件 10 1.3.1 液壓裝置總體布局 10 1.3.2 液壓閥的配置形式 10 1.3.3 集成塊的設計 10 1.4 油箱的設計 11 1.4.1 油箱的設計要點 11 1.5 液壓泵站的組裝 14 1.5.1、液壓元件檢查與要求 14 1.5.2、液壓元件的拆洗與測試 14 1.5.3.液壓元件和管道安裝 15 1.5.4 液壓泵站的使用與檢查 17 第2章 控制系統(tǒng)的設計 18 2.1 概述 18 2.1.1 系統(tǒng)簡介 18 2.1.2 系統(tǒng)功能分析系 20 2.1.3 PLC控制系統(tǒng)的使用 20 2.2 系統(tǒng)的總體設計 21 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 21 2.3 硬件系統(tǒng)配置 22 2.3.1 PLC的選型 22 2.3.2 PLC的I/O資源配置 23 2.3.3 其他資源配置 24 2.3.4 其他 26 2.4 軟件系統(tǒng)設計 26 2.4.1 控制系統(tǒng)的計算 28 2.4.2 程序 28 2.5 系統(tǒng)存在的問題及解決方法 38 2.5.1 硬件問題 38 2.5.2 軟件的問題 38 第3章 設計小結(jié) 38 參考資料 39 引言 鋼板校平剪板機是鋼板廠和鋼材庫房的重要設備，鋼板卷材整平剪切機可以對冷軋板、熱軋板、不銹鋼板、鍍鋅板、彩涂板等卷料進行整平橫切成標準規(guī)格的板材, 在一些機動車配件廠、金屬餐具廠、軋鋼廠、型材廠及電器行業(yè)等具有廣闊的應用價值，但是傳統(tǒng)的剪板機在使用方面存在諸多問題，針對傳統(tǒng)鋼板校平剪板機存在的生產(chǎn)效率和剪切定位精度低的問題，研制了基于PLC工控產(chǎn)品的成卷鋼板校平剪板機自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)效率高，控制精度高，維護使用方便。 第1章 液壓泵站設計 1.1 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 1.1.1制定基本方案 （1） 制定調(diào)速方案 液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現(xiàn)。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機組合實現(xiàn)所要求的動作。對高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導控制閥的邏輯組合來實現(xiàn)。速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現(xiàn)。相應的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合——容積節(jié)流調(diào)速。 容積調(diào)速是靠改變液壓泵排量來達到調(diào)速的目的。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統(tǒng)。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復雜。 此系統(tǒng)調(diào)速的要求不是很高，綜上，選擇節(jié)流調(diào)速實現(xiàn)液壓回路的調(diào)速。 （2）制定壓力控制方案 液壓執(zhí)行元件工作時，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級或無級連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護作用。 在有些液壓系統(tǒng)中，有時需要流量不大的高壓油，這時可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。 在系統(tǒng)的某個局部，工作壓力需低于主油源壓力時，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。 設計采用在壓油路放置溢流閥來實現(xiàn)液壓回路壓力的控制。 （3） 制定順序動作方案 此系統(tǒng)的各個液壓缸沒有順序動作的要求。 （4） 選擇液壓動力源 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。采用柱塞式變量泵容積式調(diào)速，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對長時間所需流量較小的情況，可增設蓄能器做輔助油源。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求，通過相應的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 1.2 液壓元件的選擇與專用件設計 1.2.1液壓泵的選型。 系統(tǒng)的最大壓力10MP，最大流量26L/min。 由于此系統(tǒng)工作環(huán)境在室外，因此，液壓系統(tǒng)的抗污染要好，所以，初步選擇齒輪泵。 根據(jù)壓力和流量，選擇CBN-E310型齒輪泵。 此泵的參數(shù)如下： 排量，10Ｌ/min； 額定壓力：16MP 最高壓力：20MP 容積效率：90% 驅(qū)動功率：6.2KW 選用電機的轉(zhuǎn)速：2880 則泵的排量：10 X 2.88 X 90%=26L/min 1.2.2 電動機的選擇 液壓泵的驅(qū)動功率為6.2kw,查手冊，選用電動機 Y2-132S2-2。 電動機得參數(shù)： 額定功率：7.5KW 轉(zhuǎn)速：2900轉(zhuǎn) 效率87% 計算得電動機得實際功率，7.5 X 0.87=6.525。 因此該電機符合液壓泵。 1.2.3 液壓閥的選擇 ?1）閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選取；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，要考慮最小穩(wěn)定流量應滿足執(zhí)行機構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。 ????控制閥的流量一般要選得比實際通過的流量大一些，必要時也允許有20%以內(nèi)的短時間過流量。 2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和流量選擇：溢流閥的型（參數(shù)如下）： (1)名稱: 溢流閥 公稱通徑/in: 6mm 型號: DBD-A-6-G 調(diào)壓范圍/MPa: 2.5～40 最大流量/Lmin^(-1): 50 重量/kg: 5.0 調(diào)速閥的型號（參數(shù)如下）： (2) 名稱: 2FRM10型調(diào)速閥 型號|板式連接: 2FRM10 通徑/mm: 10 壓力/MPa: 31.5 流量/Lmin^(-1): 50 開啟壓力/MPa: 0.15 控制壓力/MPa: △p ≥1.6 (3) 電磁換向閥型號（參數(shù)如下）：WE6 通徑/mm: 6 額定流量/Lmin^(-1): 60 額定壓力／MPa: 31.5 允許背壓／MPa: ＜6.3 接通時間： 30ms 斷開時間： 20ms 電壓: AC220V 50Hz；DC12V、24V 允許電壓變動范圍: