粉末成型液壓機的液壓及控制系統(tǒng)設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上摘 要粉末成型壓力機是通過加壓、加熱方法使粉末成形的壓力機。用于生產橡膠塊、瓶塞、密封圈、輪胎等橡膠制品。用途比較廣泛。粉末成型液壓機由主機及控制機構兩大部分組成。液壓機主機部分包括機身、主缸、頂出缸及充液裝置等。 動力機構由油箱、液壓泵、電動機及各種壓力閥和方向閥等組成。本文討論如何用PLC控制動力機構，通過泵和油缸及各種液壓閥實現(xiàn)能量的轉換，調節(jié)和輸送，完成各種工藝動作的循環(huán)。本論文研究了粉末自動成型動作要求，分析了粉末自動成型液壓機液壓系統(tǒng)控制特點，設計了相應的液壓和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了粉末自動成型控制，系統(tǒng)工作可靠，壓制產品品質優(yōu)良。關鍵詞：液壓系統(tǒng) 粉末成型 液

2、壓機ABSTRACTPowder by compression molding press, heating method to powder forming press. For the production of rubber blocks, corks, seals, tires and other rubber products. More extensive use. Powder molding hydraulic machine and the control mechanism by the host of two major components.

3、0;Hydraulic press, including the host part of the fuselage, the main tank, a tank top and filled devices. Power sector from the fuel tank, hydraulic pumps, motors and all kinds of pressure valves and direction of the valve. This article discusses how to control the dynamic organization wit

4、h a PLC through a variety of hydraulic pumps and cylinders and valves to achieve the energy conversion, regulation and distribution, to complete the cycle of the various process action. This paper investigates automatic molding powder operational requirements of the powder molding press hydraulic sy

5、stem control automatically the characteristics of the corresponding hydraulic design and control system, and automatic powder molding control system is reliable, good quality suppression.Key words: Hydraulic system powder forming hydraulic pres目 錄結 論.17專心-專注-專業(yè)1 前 言1.1 選題意義和背景品粉末制品液壓機是一種新型的液壓專用設備,廣泛

6、應用于各種金屬粉末、磁性粉末、陶瓷粉末、硬質合金制品，藥品等的壓制成型。目前，粉末制品液壓機加工企業(yè)所使用的粉末制品壓力機，由于那些改制型設備和沖床不能滿足高精度、復雜形狀粉末制品的加工要求，致使我國粉末制品加工行業(yè)和粉末冶金工業(yè)的發(fā)展緩慢，據相關資料顯示，在一些發(fā)達國家如美國、日本、歐洲等，其粉末制品在汽車配件中的應用已達到37%，而我國僅達到10%，相差甚遠。尤其是對高精度、復雜形狀的粉末制品市場需求量已呈強勢擴大趨勢。粉末成型液壓機，主要適用以結構件為主的粉末冶金，機械零件的生產，此液壓機有獨立的液壓和電器系統(tǒng)，具有浮動壓制，使制品成型密度得到有效控制，保護性脫模和一般性脫模兩種脫模方式

7、可供選擇，電氣控制采用PLC可編程控制器，液壓系統(tǒng)采用先進的插裝集成閥，保證液壓機連續(xù)，頻繁的穩(wěn)定工作。配有油液冷卻裝置。采用按鈕集中控制，同時裝有機械限位裝置，從而保證制品的一致性。 1.2 國內粉末成型工藝發(fā)展及其特點(1)操作簡單。這幾年粉末成型機制造企業(yè)開始重視產品質量，大都奉信“以質取勝”的經營理念。針對國內制藥廠家眾多、片劑品種繁多、生產規(guī)模小特點。粉末成型機制造企業(yè)，開發(fā)的粉末成型機產品具有操作簡單、清理方便快捷的特點，特別是更換品種時，清場迅速方便。 (2)技術含量較低、技術創(chuàng)新后力不足。目前，國內40余家制藥裝備企業(yè)生產六十多個品種規(guī)格的粉末成型機。雖然，每年都有新的產品在不

8、斷推出。但這其中真正技術水平高、附加值大的品種卻寥寥無幾。產品重復開發(fā)嚴重、抄襲剽竊盛行，某一品種的粉末成型機生產廠家多達幾十家。為了生存，許多小規(guī)模的制藥裝備企業(yè)不僅在技術創(chuàng)新上采取“模仿型”戰(zhàn)略，有的廠家甚至完全靠抄襲別人的技術作為自己的技術“創(chuàng)新”，有的甚至在“粗制濫造”。為了爭奪定單，往往采取壓價手段，因為品牌忠誠度低，價格戰(zhàn)打起后，這些品牌更加吃虧，現(xiàn)在品牌正在不斷貶值。如果這種情況得不到扭轉，必將導致我國粉末成型機設計制造水平整體倒退。 我國絕大部分的企業(yè)都是民營的企業(yè)，在技術、設備、人才等方面都不具備優(yōu)勢，嚴重制約企業(yè)的技術創(chuàng)新。部分企業(yè)研發(fā)機構缺乏、創(chuàng)新體系不健全，技術人員缺乏

9、技術創(chuàng)新意識，企業(yè)整體技術實力不強，科研生產技術裝備更新速度十分緩慢。最值得關注的是，整個行業(yè)的科技人才都處于一個“青黃不接”的階段。可以說，人才危機正在整個行業(yè)里蔓延。1.3 國外粉末成型工藝發(fā)展及其特點我們與國外發(fā)達國家的粉末成型機與粉末成型技術的差距還在擴大，高速高產、密閉性、模塊化、自動化、規(guī)?；跋冗M的檢測技術是國外粉末成型機技術最主要的發(fā)展方向。先進的粉末成型機基本在歐美，如德國FETTE、KORSCH，英國MANESTY，比利時COURTOY，美國STOKES等。其產品自動化程序高,符合FDA要求及21CFRPART11的要求。 (1)高速高產量。高速高產量是粉末成型機生產廠商多

10、年以來始終追求的目標，目前世界上主要的粉末成型機廠商都已擁有每小時產量達到100萬片的粉末成型機。如Manestry公司生產的Xpress700型粉末成型機高產量達100萬片；Korsch公司生產的XL800型粉末成型機最高產量達102萬片/h；Courtoy公司生產的ModulD型粉末成型機最高產量達107萬片/h；Fette公司生產的4090i型粉末成型機最高產量達150萬片/h。其產量遠遠高于國內粉末成型機的產量，國內粉末成型機要在速度產量上趕上超過國外，需要在粉末成型機設計創(chuàng)新、加工工藝、自動控制等方面有長足的發(fā)展。 (2)粉末成型工藝環(huán)節(jié)的密閉性及人流、物流的隔離。國外的粉末成型機輸

11、入輸出的密閉性非常好，盡可能地減少交叉污染。粉末成型用的顆粒通過密閉的料桶及密閉輸送系統(tǒng)進入料斗，粉末成型過程中采取有效地手段防止粉塵飛揚和顆粒分層，壓好的片劑通過篩片、片中檢測、金屬探測等進入包裝工序，整個過程相當密閉。而國內大多數粉末成型機粉末成型過程是敞開的，或者是沒有完全密閉，斷裂的工序致使粉末成型間粉塵飛揚。隨著GMP的深入實施，在粉末成型工藝環(huán)節(jié)的密閉性及人流、物流的隔離變的尤為重要，這是我們設計生產制造設備所必須具有的基本功能。 (3)在位清洗。WIP(在位清洗)粉末成型機，使得用戶設備使用成本大大降低。改善粉末成型機的清洗功能，除了設計上充分考慮各個部分清洗之外，粉末成型機的清

12、洗功能是強調可拆卸性，只有方便而快速拆卸，才能保證清晰的徹底性。 (4)與整條生產線連接的控制技術。把一臺粉末成型機能夠連接到一條生產線中，德國和英國的粉末成型機都具有這種功能。它具有開始、結束以及轉速調節(jié)功能。利用這一選項功能，可以可靠地、自動地與生產線的其它設備，例如篩片、吸塵、檢測、輸送、桶裝等連接在一起，同步完成藥片的壓制生產任務。同時，在外部設備上也采用了不同的監(jiān)測手段，提供了很高的安全可靠性能。利用在線檢測儀可以為壓制的藥片清除毛刺、飛邊，清除粉塵；吸塵監(jiān)控功能是利用流量監(jiān)控儀定期地對吸氣管中指定位置的吸氣壓力進行檢測。連續(xù)地對設定值和實測值進行比較，若檢測儀在吸氣管中10s中內沒

13、有檢測到吸氣壓力（沒有流量）時，粉末成型機即發(fā)出故障報警提示并停止運行。這一功能最大程度地保障了生產的可靠性，能夠連續(xù)清除藥片壓制生產過程中的粉塵。與整條片劑生產線連接的控制技術是片劑生產控制新技術，是今后的發(fā)展趨勢。這種技術在國內也剛剛起步。 (5)粉末成型機的遠程監(jiān)測和遠程診斷系統(tǒng)。隨著網絡、寬帶網、虛擬等計算機高新技術的迅速發(fā)展，設備遠程監(jiān)測和遠程診斷技術也日益興起。計算機控制的粉末成型機開始在藥廠廣泛應用，使的遠程監(jiān)測和遠程診斷技術在粉末成型機行業(yè)有了用武之地。目前，國外發(fā)達國家先進的粉末成型機上已普遍具備遠程監(jiān)測和遠程診斷功能。建立這種系統(tǒng)也是為了實現(xiàn)技術支持中心（服務方）與粉末成型

14、機使用方（用戶）通過互聯(lián)網進行網絡對話，使服務方可以在異地通過互聯(lián)網了解用戶粉末成型機出現(xiàn)的故障所在，以及粉末成型機在執(zhí)行指令的工作狀態(tài)，進而對粉末成型機的故障進行判斷并提出可行的解決方案。通過粉末成型機遠程監(jiān)測和遠程診斷系統(tǒng)的建立，可以實時排除故障，大大提高了粉末成型機生產廠商的售后服務響應能力和速度，同時也提高了企業(yè)的經濟效益。粉末成型機遠程監(jiān)測和遠程診斷系統(tǒng)應包括人員的配備、網絡的建設、硬件設施、軟件的選擇等，分別來完成故障的監(jiān)測、分析、反饋、下達及實時解決服務這些過程，以保證整個系統(tǒng)的有效運行。當前國外粉末成型機技術發(fā)展的方向是向智能化、柔性化、精密化以及符合cGMP的要求，產品高新技

15、術含量不斷提升，機械、氣、液、光、磁等一體的自動化技術、數控技術、傳感器技術、新材料技術等在粉末成型機上得到廣泛的應用。 國內的粉末成型機設計、生產制造水平近幾年得到了長足的發(fā)展，但國外粉末成型機相比還有很大的差距，國產粉末成型機發(fā)展任重而遠，還需要我們不斷地努力。由于繼電器接觸器控制是采用固定接線的硬件實現(xiàn)邏輯。如果生產任務或生產工藝發(fā)生變化，就必須重新設計，改變硬件結構，這樣造成時間和資金的浪費。另外，大型控制系統(tǒng)用繼電器接觸控制，使用繼電器數量多，控制系統(tǒng)體積大，耗電多，且繼電器觸點為機械觸點，工作頻率低，在頻繁動作情況下壽命較短，造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)的可靠性差。而PLC控制能改善繼電器控

16、制器上述的不足, PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、半導體技術、自動控制技術、數字技術和網絡通信技術.PLC以其可靠性高、靈活性強、使用方便的優(yōu)勢，迅速占領了工業(yè)控制領域。從運動控制到過程控制，PLC可靠性高，抗干擾能力強,通用性強，控制程序可變，使用方便,功能強，適應面廣,編程簡單，容易掌握;體積小、重量輕、功耗低、維護方便,減少了控制系統(tǒng)的設計及施工的工作量等特點,所以設計時我們采用PLC能集中且較方便地控制. 2 液壓系統(tǒng)設計2.1 液壓系統(tǒng)簡介液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅動液壓動力部分中的控制閥動作。 液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功

17、能元件之間的相互關系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達，其可按實際要求來選擇。 在分析和設計實際任務時，一般采用方框圖顯示設備中實際運行狀況。 空心箭頭表示信號流，而實心箭頭則表示能量流。 基本液壓回路中的動作順序控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關閉。 對于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應回路圖符號，這也為介紹回路圖符號作了準備。 根據系統(tǒng)工作原理，您可對所有回路依次進行編號。如果第一個執(zhí)行元件編號為0，則與其相關的控制元件標

18、識符則為1。如果與執(zhí)行元件伸出相對應的元件標識符為偶數，則與執(zhí)行元件回縮相對應的元件標識符則為奇數。 不僅應對液壓回路進行編號，也應對實際設備進行編號，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障.DIN ISO1219-2標準定義了元件的編號組成，其包括下面四個部分：設備編號、回路編號、元件標識符和元件編號。如果整個系統(tǒng)僅有一種設備，則可省略設備編號。實際中，另一種編號方式就是對液壓系統(tǒng)中所有元件進行連續(xù)編號，此時，元件編號應該與元件列表中編號相一致。 這種方法特別適用于復雜，每個控制回路都與其系統(tǒng)編號相對應的。2.2 設計要求綜合運用所學知識完成粉末成型液壓機的液壓及控制系統(tǒng)設計，解決設計中的實際問題。設計方案正確、

19、合理。圖紙視圖表達完整，布局合理，計算機繪制，符合國家有關標準。設計說明書內容完整、數據計算正確，引據準確可靠。格式符合畢業(yè)設計（論文）工作手冊規(guī)定。3.原始依據（包括設計或論文的工作基礎、研究條件、應用環(huán)境、工作目的等）粉末成型壓力機是通過加壓、加熱方法使粉末成形的壓力機。用于生產橡膠塊、瓶塞、密封圈、輪胎等橡膠制品。用途比較廣泛。設計參數： 負載 700KN。最大液壓壓力18Mpa。主缸行程500mm。主缸速度（快、慢）35mm/s、2mm/s。 圖 2-1 液壓原理圖2.3 液壓系統(tǒng)動作簡要說明(1)主液壓缸（16號原件）快進，到達工作位置（行程開關SQ2）轉工進。(2)主液壓缸工進，壓

20、力值達到預設值時卸荷，定時保壓。(3)主液壓缸定時完成后快退至SQ1處停止。(4)主液壓缸停止運轉后副液壓缸啟動，推進至SQ3處停止。(5)副液壓缸退回，至SQ4處停止運轉，系統(tǒng)完成一次動作循環(huán)。2.4 液壓系統(tǒng)動作循環(huán)表主液壓缸快進主液壓缸工進定時保壓主液壓缸快退副液壓缸工進副液壓缸退回YA1+-YA2-+-YA3+-+-YA4-+-YA5-+YA6-+-2.5 液壓元件控制動作詳細說明(1)液壓系統(tǒng)進入運轉（控制方法請見PLC系統(tǒng)說明部分），YA1得電上位接通，(2)YA3得電啟用差動鏈接，主液壓缸快進。(3)主液壓缸快進至行程開關SQ2處，YA1保持得電，YA3失電關閉差動鏈接，主液壓缸

21、工進，壓力表顯示壓力值。(4)YA1保持得電，當壓力之達到預設值時YA6得電，系統(tǒng)卸荷時間繼電器啟動進入定時保壓階段。(5)20秒計時結束以后，YA1失電YA2得電下位接通，YA3得電啟動差動鏈接主液壓缸快退。(6)主液壓缸快退至行程開關SQ1處停止運轉。(7)主液壓缸停止運轉后副液壓缸啟動，YA4得電接通至上位副液壓缸推進至SQ3處停止。(8)YA5得電下位接通，副液壓缸退回至SQ4處副液壓缸停止運轉完成一次工作循環(huán)。2.6 液壓缸的尺寸選取2.6.1 主液壓缸參數計算主液壓缸的負載力：F=2000KN最大液壓壓力：P=18Mpa（1）活塞桿直徑的選取活塞桿的尺寸要滿足活塞（或液壓缸）運動的

22、要求和強度要求。對于桿長L大于直徑d的15倍以上，按拉、壓強度計算： =設計中活塞桿取材料為碳鋼，故=100-120MPa. d=159mm查液壓系統(tǒng)設計原器件選型手冊，選取尾部法蘭式液壓缸，取d=160mm。（2） 液壓缸內徑根據JB826-66，選擇標準液壓缸內徑系列，選擇D=220mm.（3）液壓缸外徑根據裝配等因素，考慮到液壓缸的臂厚在7mm，所以該液壓缸的外徑為227mm.2.6.2 副液壓缸參數計算副液壓缸的負載力：F=500KN最大液壓壓力：P=18Mpa（1）活塞桿直徑的選取活塞桿的尺寸要滿足活塞（或液壓缸）運動的要求和強度要求。對于桿長L大于直徑d的15倍以上，按拉、壓強度計

23、算： =設計中活塞桿取材料為碳鋼，故=100-120MPa. d=79mm 查液壓系統(tǒng)設計原器件選型手冊，選取尾部法蘭式液壓缸，取d=80mm。（2） 液壓缸內徑根據JB826-66，選擇標準液壓缸內徑系列，選擇D=110mm.（3）液壓缸外徑根據裝配等因素，考慮到液壓缸的臂厚在7mm，所以該液壓缸的外徑為117mm.2.6.3 液壓缸選定程序 圖2-2行程的確定原則行程S=實際最大工作行程Smax+行程富裕量S；行程富裕S=行程余量S1+行程余量S2+行程余量S3。（2） 行程富裕量S的確定原則一般條件下應綜合考慮：系統(tǒng)結構安裝尺寸的制造誤差需要的行程余量S1、液壓缸實際工作時在行程始點可能

24、需要的行程余量S2和終點可能需要的行程余量S3（注意液壓缸有緩沖功能要求時：行程富裕量S的大小對緩沖功能將會產生直接的影響，建議盡可能減小行程富裕量S）；（3）對長行程或特定工況的液壓缸需針對其具體工況（負載特性、安裝方式等）進行液壓缸穩(wěn)定性的校核。初選缸徑/桿徑（以單活塞桿雙作用液壓缸為例） 條件一已知設備或裝置液壓系統(tǒng)控制回路供給液壓缸的油壓P、流量Q及其工況需要液壓缸對負載輸出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相應力（推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2）的大小（應考慮負載可能存在的額外阻力）。針對負載輸出力的三種不同作用方式，其缸徑/桿徑的初選方法如下：（1）輸出力的作用方式為推力F

25、1的工況：初定缸徑D：由條件給定的系統(tǒng)油壓P（注意系統(tǒng)的流道壓力損失），滿足推力F1的要求對缸徑D進行理論計算，參選標準缸徑系列圓整后初定缸徑D；初定桿徑d：由條件給定的輸出力的作用方式為推力F1的工況，選擇原則要求桿徑在速比1.462（速比：液壓缸活塞腔有效作用面積與活塞桿腔有效作用面積之比）之間，具體需結合液壓缸回油背壓、活塞桿的受壓穩(wěn)定性等因素，參照相應的液壓缸系列速比標準進行桿徑d的選擇。（2）輸出力的作用方式為拉力F2的工況：假定缸徑D，由條件給定的系統(tǒng)油壓P（注意系統(tǒng)的沿程壓力損失），滿足拉力F2的要求對桿徑d進行理論計算，參選標準桿徑系列后初定桿徑d，再對初定桿徑d進行相關強度校

26、驗后確定。（3）輸出力的作用方式為推力F1和拉力F2的工況：參照以上（1）、（2）兩種方式對缸徑D和桿徑d進行比較計算，并參照液壓缸缸徑、桿徑標準系列進行選擇。 條件二已知設備或裝置需要液壓缸對負載輸出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相應力（推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2）大?。☉紤]負載可能存在的額外阻力）。但其設備或裝置液壓系統(tǒng)控制回路供給液壓缸的油壓P、流量Q等參數未知，針對負載輸出力的三種不同作用方式，其缸徑/桿徑的初選方法如下：（1）根據本設備或裝置的行業(yè)規(guī)范或特點，確定液壓系統(tǒng)的額定壓力P；專用設備或裝置液壓系統(tǒng)的額定壓力由具體工況定，一般建議在中低壓或中高壓中進行選擇。

27、（2）根據本設備或裝置的作業(yè)特點，明確液壓缸的工作速度要求。（3）參照“條件一”缸徑/桿徑的初選方法進行選擇。3 PLC控制系統(tǒng)設計3.1 PLC的概念可編程控制器簡稱PLC，英文名programmable Logic Controller，是以微處理器為核心的新型自動化控制裝置，在工作環(huán)境中使用的數字操作電子系統(tǒng)，使用可編程存儲器內部儲存用戶設計的指令，用這些指令來實現(xiàn)邏輯運算、順序操作、定時計數以及算術運算，并通過數字和模擬輸入/輸出來控制各類型的機械或過程，他將自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體。其具體的組成部分可有如下模塊：基本單元、I/O（輸入/輸出）、擴展單元以及外圍設備8。

28、如圖：圖3-1 PLC組成模塊簡圖傳統(tǒng)的工業(yè)自動控制主要是由繼電器或分離的電子線路來實現(xiàn)的。這種控制方式雖然造價便宜，但卻存在許多致命的弱點:只適用于簡單的邏輯控制，僅適用某種控制項目，缺乏通用性，一旦要實現(xiàn)改動或者優(yōu)化，只能通過硬件的重新組合來實現(xiàn)。3.2 PLC與普通繼電器相比的優(yōu)點繼電器控制是采用硬接線邏輯，利用繼電器觸點的串、并聯(lián)及時間繼電器的延遲動作來組成控制邏輯，其缺點是一個系統(tǒng)一旦確定就很難輕易再改動8。如果要在現(xiàn)場做一些更改和擴展更是難以實行。而PLC是利用其內部的存儲器以數據形式將控制邏輯存儲起來的，所以只要改變PLC內存儲器的內容，也就可以實現(xiàn)更改控制邏輯的目的。對于PLC

29、來講，只要用PLC配備的編程器在現(xiàn)場就可以完成更改。至于PLC對外部的聯(lián)系，只有I/O點，只要輸入輸出對象不變，就無須對硬接線作任何改動。從可靠性和可維護性方面來看，繼電器控制邏輯由于使用了大量的機械觸點，連接線也多，觸點開閉時產生的電弧會使觸點損壞，動作時的機械振動還可能使接線松動，所以可靠性和可維護性都較差。而PLC則采用了無觸點的電子電路來替代繼電器觸點，確切地說是用存貯器內的數據來代替觸點，因此不存在上述缺點。而且體積小、功耗小、壽命長、可靠性高、還具有監(jiān)控功能和自檢功能，使程序的運行過程成為透明。PLC一般還具有步進控制指令，可以進行步進控制，而繼電器邏輯就比較困難。繼電器邏輯只能對

30、開關量進行控制。而PLC除了具有開關量控制功能外，有些功能較全的PLC還具有A/D、 D/A轉換裝置，可以用來對模擬量進行控制。3.3 掃描技術當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。(一) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數據，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數據也不會改

31、變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 (二) 用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數據不會發(fā)生變化，而其他輸

32、出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數據都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。(三) 輸出刷新階段當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出

33、鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。圖3-2 PLC設計圖3.4 PLC控制系統(tǒng)原理說明（1） 按下泵啟動按鈕SB1，M100得電自鎖，Y007得電液壓泵啟動。（2） 按下系統(tǒng)執(zhí)行按鈕SB2，M101得電自鎖，M101得電接通Y001、Y003系統(tǒng)進入快進階段。（注：SB3為應急制動開關按下后M102失電系統(tǒng)停止運轉）（3） 主液壓缸快進至SQ2，X005接通M104得電常閉形式M104斷開Y003失電差動鏈接停止，系統(tǒng)進入工進階段。（4） 壓力繼電器達到預設壓力后X010閉合，M103得電導致Y006失電，M105得電自鎖，啟動時間繼電器T10系統(tǒng)進入定時保壓階

34、段。（5） 定時20秒結束T10閉合， Y006得電系統(tǒng)卸荷結束（6） M106得電導致M101失電Y002得電，M101失電導致Y003得電。系統(tǒng)主液壓缸進入快退階段，碰SQ1停止動作。（7） SQ1按下M108得電自鎖接通Y004上位，副液壓缸工進。（8） 工進至SQ3后X006閉合M109，Y005得電副液壓缸退回。4 液壓泵選擇4.1 液壓泵參數計算主缸最快速度：35mm/s最大液壓壓力：Py=18Mpa液壓缸內徑：D=220mm.則液壓泵的最大流量q: q=A·U=·r2·U=mm3/s所以單位換算得q=79.8/mim則液壓缸做大功率:P=Py

35、3;q=2579.8=1995w=2kw查液壓系統(tǒng)設計原器件選型手冊,選CBF-F10型齒輪泵則可知壓力/Mpa轉速/（r/min）容積效率（%）總效率（%）質量（kg）額定最高額定最高89803.72025250030004.2 工作原理齒輪泵是容積泵的一種，由兩個齒輪、泵體與前后蓋組成兩個封閉空間，當齒輪轉動時，齒輪脫開側的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠兩個齒輪的嚙合線來隔開的。齒輪泵的排出口的壓力完全取決于泵出處阻力的大小。 圖4-1 齒輪泵運行維護1、起動：（1）啟動前檢查全部管路法蘭，接頭的密封性。（

36、2）盤動聯(lián)軸器，無摩擦及碰撞聲音。（3）首次啟動應向泵內注入輸送液體。（4）啟動前應全開吸入和排出管路中的閥門，嚴禁閉閥啟動。（5）驗證電機轉動方向后，啟動電機。 2、停車：（1）關閉電動機。（2）關閉泵的進、出口閥門。5 油箱的設計要點及參數選擇油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質等作用。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣過濾器及液位計等。     油箱可分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結構簡單，安裝維護方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓

37、力油箱，內充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設備中經常采用。在考慮油箱內表面的防腐處理時，不但要顧及與介質的相容性，還要考慮處理后的 圖5-1 油箱圖加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經濟性，條件允許時采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質等作用。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣過濾器及液位計等。油箱可分為開式油箱和閉式油

38、箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結構簡單，安裝維護方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱，內充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設備中經常采用。圖5-1為油箱簡圖。設計油箱時應考慮如下幾點。1）油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時應能容納系統(tǒng)中的所有工作介質；而工作時又能保持適當的液位。 2）吸油管及

39、回油管應插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100m左右的網式或線隙式過濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器?；赜凸芸谝鼻?5°角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱。 3）吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠些，之間應設置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質的效果。隔板高度為液面高度的2/33/4。圖5-1油箱1液位計；2吸油管；3空氣過濾器；4回油管；5側板；6入孔蓋；7放油塞；8地腳；9隔板；10底板；11吸油過濾器；12蓋板； 4）為了保持油液清潔，油箱應有周

40、邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油及通氣一般都由一個空氣過濾器來完成。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設置放油閥。對于不易開蓋的油箱，要設置清洗孔，以便于油箱內部的清理。5）油箱底部應距地面150mm以上，以便于搬運、放油和散熱。在油箱的適當位置要6）對油箱內表面的防腐處理要給予充分的注意。常用的方法有： 酸洗后磷化。適用于所有介質，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。 噴丸后直接涂防銹油。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。因不受處理條件限制，大型油箱較多采用此方法。 噴砂后熱噴涂氧化鋁。適用于除水-乙二醇外的所有介質。 噴砂后進行噴塑。適用于所有介質。但受烘

41、干設備限制，油箱不能過大?？紤]油箱內表面的防腐處理時，不但要顧及與介質的相容性，還要考慮處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經濟性，條件允許時采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。油箱容量的計算,液壓泵站油箱的公稱容量系列（JB/T7938-1999）,見表5-1。表5-1 油箱容量（JB/T7938-1999） (L)46.31025406310016025031540050063080010001250160020003150400050006300油箱的容量，即油面高度為油箱高度80%時的油箱有效容積，應根據液壓系統(tǒng)的發(fā)熱、散熱平衡原則來計算。對于一般情況而言，油箱的容積可按

42、液壓泵的額定流量估算出來。對于機床和其他一些固定式裝置，油箱的容量V（單位為L）可依下式估算： V=Qp=12*79.8=957.6L式中Qp液壓泵的額定流量，單位為L/min;與壓力有關的經驗數據；低壓系統(tǒng)=24，中壓系統(tǒng)=57，高壓系統(tǒng)=1012。根據表51油箱容積選1000L。應注意：系統(tǒng)需要高峰流量時，油箱中液壓正好下降到最低點，此時液面還應該高于泵的吸油口75mm或1.5倍管徑，二者之中取最大值。液壓系統(tǒng)處于最大回油工況時，油箱液面處于最高位，此時油箱中還應該有10%的儲備容量。油箱的長2500mm，寬1000mm高400mm。結 論粉末制品液壓機是一種新型的液壓專用設備,廣泛應用于各種金屬粉末、磁性粉末、陶瓷粉末、硬質合金制品，藥品等的壓制成型。目