液壓氣動(dòng)系統(tǒng)PLC控制入門(mén)與提高

本書(shū)從液壓氣動(dòng)和PLC控制基礎(chǔ)入門(mén)知識(shí)講起,由淺及深,精選大量實(shí)際應(yīng)用案例,詳細(xì)介紹了液壓與氣動(dòng)PLC控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用,包括行程順序控制、時(shí)間順序控制、液壓缸同步控制、壓力控制、速度控制、位置控制、液壓泵站能源監(jiān)控PLC系統(tǒng)、氣動(dòng)閥島PLC控制系統(tǒng)等。還結(jié)合干冰清洗車(chē)液壓PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、同步頂升平臺(tái)液壓PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)例介紹了液壓氣動(dòng)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。

本書(shū)可供液壓氣動(dòng)與PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)人員使用,也可作為高校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考書(shū)。

第1章　液壓與氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ) 1

1.1　液壓系統(tǒng)工作原理與組成 1

1.2　液壓泵 2

1.2.1　齒輪泵 2

1.2.2　葉片泵 3

1.2.3　柱塞泵 5

1.3　液壓閥 6

1.3.1　單向閥與液控單向閥 6

1.3.2　換向閥 7

1.3.3　溢流閥 13

1.3.4　減壓閥 14

1.3.5　順序閥 16

1.3.6　流量控制閥 17

1.3.7　伺服閥 19

1.3.8　比例閥 20

1.4　液壓缸 26

1.4.1　液壓缸的類(lèi)型 26

1.4.2　液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 31

1.5　液壓馬達(dá) 32

1.5.1　液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及分類(lèi) 33

1.5.2　液壓馬達(dá)的工作原理 34

1.6　氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ) 38

1.6.1　方向控制閥與方向控制回路 38

1.6.2　壓力控制閥與壓力控制回路 42

1.6.3　流量控制閥與速度控制回路 45

1.6.4　其他常用氣動(dòng)回路 46

1.6.5　氣動(dòng)比例/伺服控制技術(shù) 47

1.7　液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要 51

1.7.1　設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟 51

1.7.2　設(shè)計(jì)要點(diǎn) 51

第2章　PLC控制技術(shù)基礎(chǔ) 53

2.1　PLC概述 53

2.1.1　PLC的產(chǎn)生 53

2.1.2　PLC的定義與分類(lèi) 53

2.2　FX2N系列PLC 54

2.2.1　FX2N系列PLC模塊 54

2.2.2　FX2N系列PLC內(nèi)部繼電器和繼電器編號(hào) 57

2.2.3　FX2N系列PLC模塊的接線 62

2.3　三菱FX系列PLC指令系統(tǒng)及應(yīng)用 65

2.3.1　PLC編程語(yǔ)言 65

2.3.2　基本指令 66

2.3.3　編程基本規(guī)則與技巧 69

2.3.4　基本電路編程 71

2.4　三菱PLC步進(jìn)功能及應(yīng)用 80

2.4.1　步進(jìn)指令 80

2.4.2　狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法 81

2.4.3　單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程 82

2.4.4　多分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程 85

2.5　三菱PLC編程軟件與仿真軟件及應(yīng)用 88

2.5.1　GX Developer編程軟件 88

2.5.2　GX Simulator仿真軟件 89

2.5.3　編程與仿真軟件應(yīng)用 90

2.6　西門(mén)子S7-200PLC 92

2.6.1　S7-200PLC的結(jié)構(gòu) 92

2.6.2　S7-200存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類(lèi)型與尋址方式 94

2.6.3　基本邏輯指令 95

2.6.4　程序控制指令 100

2.6.5　PLC 順序控制程序設(shè)計(jì) 102

2.6.6　順序控制指令 103

2.7　S7-200系列PLC功能指令 105

2.7.1　數(shù)據(jù)處理指令 105

2.7.2　算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令 109

2.7.3　表功能指令 112

2.7.4　轉(zhuǎn)換指令 113

2.7.5　中斷指令 115

2.7.6　高速處理指令 116

2.8　S7-200PLC編程軟件及應(yīng)用 117

2.8.1　編程軟件系統(tǒng)概述 117

2.8.2　STEP7-Micro/WIN32軟件功能 118

2.8.3　程序編制 120

2.8.4　調(diào)試及運(yùn)行監(jiān)控 122

第3章　液壓與氣動(dòng)PLC控制典型應(yīng)用 124

3.1　液壓與氣動(dòng)PLC控制概述 124

3.2　行程順序控制 125

3.2.1　液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)行程順序控制 125

3.2.2　機(jī)床多缸順序控制PLC 系統(tǒng) 125

3.2.3　智能扁平線寬邊繞線機(jī)PLC 順序控制系統(tǒng) 128

3.2.4　汽車(chē)變速滑叉支架裝配機(jī)氣壓系統(tǒng)及其PLC 控制 131

3.2.5　PLC控制的多工序氣動(dòng)夾具 133

3.2.6　PLC控制的變送器自動(dòng)測(cè)漏系統(tǒng) 139

3.2.7　氣動(dòng)物流輸送及分揀系統(tǒng)的PLC 控制系統(tǒng) 143

3.2.8　基于PLC和觸摸屏的氣動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng) 146

3.3　時(shí)間順序控制 149

3.3.1　液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)時(shí)間順序控制 149

3.3.2　液壓動(dòng)力滑臺(tái)PLC自動(dòng)循環(huán)控制系統(tǒng) 150

3.3.3　碎紙屑?jí)簤K機(jī)PLC順序控制系統(tǒng) 153

3.3.4　刨花板貼面生產(chǎn)線PLC順序控制系統(tǒng) 153

3.3.5　殼體類(lèi)零件氣動(dòng)鉚壓裝配機(jī)床 157

3.3.6　連桿清洗設(shè)備的氣動(dòng)夾具 161

3.4　液壓缸同步控制 165

3.4.1　液壓同步回路 165

3.4.2　橋梁施工液壓同步頂推頂升PLC系統(tǒng) 167

3.4.3　基于PROFIBUS的PLC分布式液壓同步系統(tǒng) 170

3.5　壓力控制 177

3.5.1　液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力控制 177

3.5.2　鋼絲繩罐道自動(dòng)張緊系統(tǒng)的壓力控制 177

3.5.3　四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)PLC控制系統(tǒng) 179

3.5.4　鐵鉆工上扣過(guò)程控制系統(tǒng) 183

3.5.5　拋光機(jī)氣動(dòng)PLC系統(tǒng) 187

3.5.6　飛機(jī)氣動(dòng)元件綜合測(cè)試系統(tǒng) 189

3.6　速度控制 193

3.6.1　液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的速度控制 193

3.6.2　磨蝕系數(shù)試驗(yàn)臺(tái)電液比例速度控制系統(tǒng) 193

3.6.3　電液數(shù)字伺服系統(tǒng) 197

3.6.4　平網(wǎng)印花機(jī)液壓PLC 控制系統(tǒng) 199

3.6.5　澆注氣動(dòng)PLC 系統(tǒng) 201

3.7　位置控制 205

3.7.1　液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的位置控制 205

3.7.2　電液比例位置控制數(shù)字PID系統(tǒng) 207

3.7.3　基于OPC Server的液壓伺服精確定位系統(tǒng) 210

3.7.4　汽車(chē)起重機(jī)大高度高空作業(yè)平臺(tái)調(diào)平電液系統(tǒng) 213

3.7.5　基于PLC的自動(dòng)絲網(wǎng)印花機(jī)控制系統(tǒng) 217

3.8　液壓泵站能源監(jiān)控PLC系統(tǒng) 219

3.8.1　液壓泵站 219

3.8.2　多泵液壓站PLC控制系統(tǒng) 220

3.8.3　大型定量泵液壓油源有級(jí)變量節(jié)能系統(tǒng) 223

3.8.4　絞車(chē)液壓變頻調(diào)速系統(tǒng)及應(yīng)用 224

3.9　氣動(dòng)閥島PLC控制系統(tǒng) 226

3.9.1　閥島技術(shù)及應(yīng)用 226

3.9.2　閥島在卷煙機(jī)組中的應(yīng)用 228

3.9.3　閥島在鉆機(jī)氣控系統(tǒng)中的應(yīng)用 231

第4章　液壓與氣動(dòng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 234

4.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 234

4.1.1　PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)步驟 234

4.1.2　PLC選型 235

4.1.3　PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 236

4.1.4　PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 239

4.1.5　PLC應(yīng)用程序的常用設(shè)計(jì)方法 240

4.2　干冰清洗車(chē)液壓PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 242

4.2.1　液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 242

4.2.2　PLC系統(tǒng)主要硬件的選擇 245

4.2.3　控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 246

4.2.4　PLC控制程序設(shè)計(jì) 247

4.2.5　觸摸屏畫(huà)面設(shè)計(jì) 249

4.3　液壓泵-馬達(dá)綜合試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 251

4.3.1　液壓泵-馬達(dá)綜合試驗(yàn)臺(tái)功能需求 251

4.3.2　液壓泵-馬達(dá)綜合試驗(yàn)臺(tái)液壓技術(shù)方案 252

4.3.3　測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì) 255

4.3.4　PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 259

4.3.5　測(cè)試系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā) 263

4.3.6　測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用 267

4.4　輪轂搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 271

4.4.1　機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 271

4.4.2　液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 273

4.4.3　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 275

4.4.4　PLC 控制程序設(shè)計(jì) 277

4.5　基于三菱PLC和CC-link的氣動(dòng)自動(dòng)生產(chǎn)線系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 283

4.5.1　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 283

4.5.2　上料落料單元控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 284

4.5.3　加蓋單元控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 291

4.5.4　基于CC-link技術(shù)的自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 294

參考文獻(xiàn) 299 2100433B

液壓氣動(dòng)系統(tǒng)PLC控制在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，對(duì)其認(rèn)識(shí)有一定的認(rèn)識(shí)和理解很有必要。本書(shū)首先從液壓與氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容開(kāi)始介紹了液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)的工作原理及其重要組成部件；其次從PLC控制基礎(chǔ)講起，由淺及深，介紹了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；然后介紹了液壓氣動(dòng)PLC控制的典型應(yīng)用，包括行程順序控制、時(shí)間順序控制、同步控制、壓力控制、速度控制、位置控制、液壓泵站監(jiān)控、氣動(dòng)閥島控制等；文末結(jié)合干冰清洗車(chē)液壓-PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、同步頂升平臺(tái)液壓-PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)例介紹了液壓氣動(dòng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用。內(nèi)容全面豐富、實(shí)用性強(qiáng)。

黃志堅(jiān)，廣東工業(yè)大學(xué)，教授級(jí)高級(jí)工程師，黃志堅(jiān)，現(xiàn)任廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院教授、碩士生導(dǎo)師，廣東省液壓氣動(dòng)學(xué)會(huì)理事。長(zhǎng)期從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作，參與了珠鋼Fuchs電爐一CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)制造、安裝調(diào)試、使用維護(hù)、技術(shù)改進(jìn)等工作，曾到德國(guó)Fuchs公司、SMS公司和墨西哥HYLSA公司等學(xué)習(xí)、考察鋼鐵冶金液壓潤(rùn)滑設(shè)備相關(guān)技術(shù)。主要研究方向?yàn)橐簤簼?rùn)滑技術(shù)、機(jī)電設(shè)備故障診斷與監(jiān)測(cè)以及人工智能應(yīng)用等。曾獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)及地市級(jí)科技獎(jiǎng)多項(xiàng)，發(fā)表論文80余篇，出版著作7部。相關(guān)研究獲獎(jiǎng)如下：

1.液壓故障診斷與監(jiān)測(cè)方法研究 江西新余市96科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；

2.注塑機(jī)微機(jī)模糊控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制 江西省97科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；

3.大型注塑機(jī)PLC與比例控制研究 江西新余市97科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；

4.CSP薄板坯連鑄機(jī)大包托臂液壓缸改進(jìn)與國(guó)產(chǎn)化 中國(guó)機(jī)械工業(yè)2003科技三等獎(jiǎng)；

5.CSP連鑄連軋液壓系統(tǒng)故障智能與精密診斷 廣鋼集團(tuán)2003科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；

6.液壓故障智能診斷邏輯方法研究 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)01～02年度論文獎(jiǎng)。

本書(shū)從歐姆龍PLC工業(yè)應(yīng)用和實(shí)際出發(fā)，由淺入深地介紹了PLC編程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和典型應(yīng)用實(shí)例，主要系統(tǒng)講解了PLC的軟件、硬件、指令與編程方法，以及歐姆龍PLC在電梯控制、注塑成型生產(chǎn)線控制、交通信號(hào)燈控制、電動(dòng)機(jī)控制等領(lǐng)域的編程和應(yīng)用實(shí)例，可以直接應(yīng)用到工程項(xiàng)目中。

本書(shū)適合進(jìn)入PLC設(shè)計(jì)與應(yīng)用崗位的初學(xué)者/入門(mén)者學(xué)習(xí)，也可供從事自動(dòng)控制、智能儀器儀表、電力電子、機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員和相關(guān)專(zhuān)業(yè)院校師生參考。

第1章是可編程控制器及液壓控制應(yīng)用概述；第2章以fx系列plc與simatic s7-300系列plc為例，介紹plc及其在液壓系統(tǒng)控制中的應(yīng)用情況；第3章介紹plc液壓控制方式，包括順序控制、同步控制、位置控制、壓力控制、速度控制、能源監(jiān)控等；第4章介紹plc在制造、能源、材料、交通運(yùn)輸、試驗(yàn)等各類(lèi)液壓設(shè)備控制中的具體應(yīng)用。

《液壓系統(tǒng)控制與plc應(yīng)用》適合液壓系統(tǒng)與plc設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、使用維修人員閱讀、學(xué)習(xí)，也可供大學(xué)及職業(yè)技術(shù)學(xué)院相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生參考。

《液壓系統(tǒng)控制與PLC應(yīng)用實(shí)例》的讀者對(duì)象主要是液壓與PLC設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、使用維修人員，大學(xué)及職業(yè)技術(shù)學(xué)院相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生