1、第一章 引言金属粉末成型液压机，主要适用以结构件为主的粉末冶金，机械零件的生产，此液压机有独立的液压和电器系统，具有浮动压制，使制品成型密度得到有效控制，保护性脱模和一般性脱模两种脱模方式可供选择，电气控制采用PLC 可编程控制器，液压系统采用先进的插装集成阀，保证液压机连续，频繁的稳定工作。配有油液冷却装置。采用按钮集中控制，同时装有机械限位装置，从而保证制品的一致性。由于继电器接触器控制是采用固定接线的硬件实现逻辑。如果生产任务或生产工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。另外，大型控制系统用继电器接触控制，使用继电器数量多，控制系统体积大，耗电多，且继电器触
2、点为机械触点，工作频率低，在频繁动作情况下寿命较短，造成系统故障，系统的可靠性差。而 PLC 控制能改善继电器控制器上述的不足, PLC 是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体技术、自动控制技术、数字技术和网络通信技术.PLC 以其可靠性高、灵活性强、使用方便的优势，迅速占领了工业控制领域。从运动控制到过程控制，PLC 可靠性高，抗干扰能力强,通用性强，控制程序可变，使用方便,功能强，适应面广,编程简单，容易掌握;体积小、重量轻、功耗低、维护方便 ,减少了控制系统的设计及施工的工作量等特点,所以设计时我们采用 PLC 能集中且较方便地控制.第二章 总体规划金属粉末成型液压机主要有两大系统
3、组成：一、液压系统；二、电气系统。液压系统由泵、阀、油缸、油箱和管路等组成，借助于电气系统的控制，可驱动滑块及顶出缸活塞完成点动和半自动循环等规定的工艺动作。本设计主要是电气系统的设计，任务是按照液压系统规定的动作图表驱动电机、选择规定的工作方式，使有关电磁铁在 PLC 以完成点动和半自动循环指定的工艺动作。先启动电机，按下 SB6， X005 置 1，辅助继电器 M12 得电驱动液压阀YA1、YA2、YA 6、YA9 动作，滑块回程，放手手动作即停。打开光电保护，按下 SB5，X004 置 1，辅助继电器 M11 得电驱动液压阀压 YA1、YA4、YA5动作，滑块慢下，放手动作则停止。同理，
4、按下 SB7，辅助继电器 M13 得电驱动液压阀 YA1、YA8、YA11 动作，顶缸顶出，放手动作即停止。按下 SB8，辅助继电器 M14 得电驱动液压阀 YA1、YA7 动作，顶缸退回，放手动作即停止。手动加料滑块慢下加压顶缸顶出滑块保压双手按钮进入下一循环泄压退回停止（手动取坯）顶缸退回滑块快速下行滑块快速回程电气系统 PLC 框图液压系统原理图第三章 设计参数1、公称力 3150kN2、液体最大工作压力 25MPa3、回程力 630kN 4、滑块最大行程 800mm5、最大顶出力 1000kN6、最大拉下力 630kN7、最大顶出行程 250mm8、滑块距工作台面最大距离 1250mm
5、9、滑块运行速度 空载下行 80mm/s工作 16mm/s回程 40mm/s10、工作台面有效面积（左右 X 前后） 1250mmX1200mm 11、电动机功率 22kW第四章 输入设备的选择交流接触器 KM1、KM2、KM3 选用型号 CJ10-100，规格 380V、100A。空气开关 QS 选用型号 DZ10-100。选择开关 SA2、SA3 、SA4 选用 LAS1-AY-11。手动开关 SB4SB10 选用型号 LA42XL2F。按钮 SA1 选用型号 LA42Y-01/R。按钮 SB1 选用型号 LA42J-01/R。接近开关 SQ1SQ6 选用型号 LXJ8-32。中间继电器
6、KA1KA12 选用型号 DZL-200，规格：直流 24V。时间继电器 KT1、KT2 选用型号 DS-24，规格：直流 24V。压力继电器 SP 选用型号 PDLH-L1。热继电器 FR1 选用型号 SZ-ZM4E，规格：交流 380V，22KW 。断路器 FU1 选用型号 DZX19-100。断路器 FU2、FU3 、FU5 选用型号 C45N-3。断路器 FU4 选用型号 C45N-1。断路器 FU6 选用型号 DZ5-10。变压器 TC 选用型号 BK50-380。整流变压器 TR 选用型号 BZK-10A。指示灯 HL20、HL21 选用型号 XD9-24。指示灯 HL1HL12
7、选用型号 DH10-4。第五章 电气柜的设计（1）电气柜的基本结构采用薄钢板与角钢焊接组合而成，柜前有门维护方便。（2）根据里面电器的尺寸设计电气柜的外形尺寸为长 600mm,宽 400mm,高1200mm.（3）柜顶四角装有掉换，便与起吊和装运以及电气柜安装后位置的调整。（4）在柜体上下两端均有不同的散热槽孔，当柜内元件发热后，热量上升，通过上槽孔排出，而冷风不断地从下端槽孔补充进柜使柜内自下而上形成一个自然风道，达到散热的目的。（5）柜内线槽把柜内电器设备分六个区域。第一区域安装 PLC；第二区域安装中间继电器和延时继电器。第三区域安装热继电器和空气开关；第四区域安装交流接触器；第五区域安
8、装变压器和整流器；第六区域安装接线板。（6）柜门用活动铰链连接，安装、拆卸方便。（7）柜体表面漆选用聚脂桔形烘漆，附着力强，质感好。整柜呈亚光色调。避免了眩目效应。给工作人员创造了比较舒适的视觉环境。第六章 PLC 设计1 PLC 的选择PLC 控制系统输入信号有 20 个，均为开关量，其中手动开关有两个，选择开关有 3 个延时，开关有 2 个，接近开关有 7 个，压力辅助 1 个。PLC 控制系统的输出信号有 14 个，其中 12 驱动中间继电器KA1KA10，2 个驱动延时继电器。根据输入和输出信号个数，PLC 可选三菱 FX1N-40MR-001，其输入点数有24，输出点数有 16，满足
9、要求而且留有一定裕量。2 现场器件与 PLC 内部等效继电器地址编号对照表输入信号名称 功能 I/O 编号SA2 点动/半点动 X0SA3 脱模方式 X1SA4 压制方式 X2SB4 静止 X3SB5 慢下 X4SB6 回程 X5SB7 顶出 X6SB8 退回 X7SB9 工作 1 X10SB10 工作 2 X11KT1 保压延时 X12KT2 取坯延时 X13SP1 主缸压力 X14SQ1 滑块下限 X15SQ2 滑块快转慢 X16SQ3 滑块浮动 X17SQ4 滑块下限 X20SQ5 顶缸上限 X21SQ6 顶缸下限 X22光电保护 X23输出信号KA1 Y0KA2 Y1KA3 Y2KA4
10、 Y3KA5 Y4KA6 Y5KA7 Y6KA8 Y7KA9 Y10KA10 Y11KA11 Y12KA12 Y13KT1 Y14KT2 Y153 工作流程与动作顺序液压阀（ YA）工作方式序号 动作名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121 滑块快下 + + +2 滑块回程 + + + +3 顶缸顶出 + + +点动4 顶缸退回 + +1 滑块快下 + + +2 滑块慢下预压+ + +3 浮动压制 + + + +4 保压5 泄压 + +6 滑块回程 + + +7 顶缸退回 + +8 手动取坯9 顶缸顶出 + + +10 手动加料A一般脱模11 转下一循环1 滑块快下 + +
11、 +2 滑块慢下预压+ + +3 浮动压制 + + +4 保压浮动压制B保护脱5 泄压 + +6 顶缸退回 + +7 滑块回程 + + +8 手动取坯9 顶缸顶出 + + +10 手动加料模11 转下一循环1 滑块快下 + + +2 滑块慢下压制+ + +3 保压4 泄压 + +5 滑块回程 + + +6 顶缸顶出 + + +7 手动取坯8 顶缸退回 + +9 手动加料C一般脱模10 转下一循环1 滑块快下 + + +2 滑块慢下压制+ + +3 保压4 泄压 + +5 顶缸顶出 + + + +6 滑块回程 + + +7 手动取坯8 顶缸退回 + +9 手动加料半自动单向压制D保护脱模10 转
12、下一循环1 静止2 紧急回程 + + +其它3 紧急停止4 PLC 与现场器件的连接图5 PLC 程序的设计 梯形图程序如下：先按下 SB2 启动电机，把选择开关 SA2 旋转到“调整”位置按压相应的按扭可得相应的点动动作。按下 SB6，X005 置 1，辅助继电器 M12 得电驱动液压阀 YA1、YA2、YA 6、YA9 动作，滑块回程，放手手动作即停。打开光电保护，按下 SB5，X004 置 1，辅助继电器 M11 得电驱动液压阀压 YA1、YA4、YA5动作，滑块慢下，放手动作则停止。同理，按下 SB7，辅助继电器 M13 得电驱动液压阀 YA1、YA8、YA11 动作，顶缸顶出，放手动
13、作即停止。按下 SB8，辅助继电器 M14 得电驱动液压阀 YA1、YA7 动作，顶缸退回，放手动作即停止。若要完成半自动浮动压制中的一般脱模方式，当电机启动后，点动调整，把滑块调到上限位 SQ1 和顶缸调到上限位 SQ5 作为初始状态位置。在此过程中状态器 S0S26 全部复位。把选择开关 SA2 旋转到 “工作”位置，准备工作就绪。把选择开关 SA4 旋转到“浮动”一侧，把选择开关 SA3 转到“一般”一侧。初始脉冲 M8000 驱动，置位 S0 后置位 S10，复位 S0。按压双手按扭，辅助继电器 M31 得电驱动液压阀 YA1、YA3、YA5 动作，滑块快速下行。当滑块快速下行到 SQ
14、2 位接近开关得电 X016 置 1，置位 S11，复位 S10，辅助继电器M32 得电驱动液压阀 YA1、YA4、YA5 动作，滑块慢行预压。滑块下行到SQ3，置位 S12，复位 S11，辅助继电器 M33 得电驱动液压阀YA1、YA5、YA10 和 YA12 动作，进行浮动压制。当主缸压力达到极值或滑块到达下限位 SQ4 后，置位 S13 复位 S12。延时继电器得电保压延时，时间到置位 S14 复位 S13，辅助继电器 M34 得电驱动液压阀 YA2、YA9 动作泄压，同时延时继电器 T2 得电延时，时间到置位 S15 复位 S14，后置位 S16 复位 S15，辅助继电器 M35 得电驱动液压阀 YA1、YA6、YA9 动作滑块回程。当滑块达上限位 SQ1 后，置位 S17 复位 S16，辅助继电器 M36 得电驱动液压阀YA1、YA7 动作顶缸退回。顶缸达下限位 SQ6 后，置位 S20 复位 S17，Y015得电驱动延时继电器 KT2 得电手动取坯延时，时间到或是按压双手 1 和双手 2置位 S21 复位 S20 后置位 S22 再复位 S21，辅助继电器 M39 得电驱动液压阀YA1、YA8、YA11 动作顶缸顶出，顶缸达上限位 SQ5 后置位 S24 复位 S22，手动加料转到下一循环。
