液壓系統(tǒng)PLC控制

前言

本書(shū)是基于高等教育教學(xué)改革的不斷深入、專業(yè)課程設(shè)置的精煉、實(shí)踐能力的培養(yǎng)以及當(dāng)今社會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)可編程控制設(shè)計(jì)創(chuàng)新人才素質(zhì)的需求狀況而編寫(xiě)的。 本書(shū)以加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬知識(shí)面、突出創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，注重分析和解決工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)，適當(dāng)介紹學(xué)科的前沿內(nèi)容和某些擴(kuò)展內(nèi)容。 本書(shū)具有以下特點(diǎn)。 ① 可編程控制器(簡(jiǎn)稱PLC)技術(shù)和傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合。 ② 分單元編寫(xiě)，結(jié)構(gòu)清晰。全書(shū)共分液壓傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)的PLC設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例三大模塊：液壓傳動(dòng)模塊包括常用的液壓元件及邏輯控制元件、液壓傳動(dòng)控制回路兩方面；液壓傳動(dòng)的PLC設(shè)計(jì)模塊包括液壓系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)、順序設(shè)計(jì)、PID控制、模糊控制等幾方面，并且作為本書(shū)的重點(diǎn)介紹，突出其設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技能；在此基礎(chǔ)上，選用了若干具有代表性的實(shí)例，作為本書(shū)的最后一個(gè)加強(qiáng)模塊，以達(dá)到理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的教學(xué)目的。 ③ 突出工程應(yīng)用，不作繁瑣理論推導(dǎo)。本書(shū)對(duì)一些理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，如液壓流體力學(xué)，進(jìn)行了精減；對(duì)一些經(jīng)驗(yàn)性的工程結(jié)論，書(shū)中直接給出；大量的工程圖都用示意圖簡(jiǎn)單明了地表示，大大縮減了本課程的教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)。 ④ 采用最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。編者密切注意本領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)頒布情況，凡是在脫稿前收到的新標(biāo)準(zhǔn)，均在書(shū)中體現(xiàn)。 本書(shū)適用于高等院校工科機(jī)械類專業(yè)，本書(shū)大致按50學(xué)時(shí)編寫(xiě)，各高校、各專業(yè)可根據(jù)自身的課程安排和學(xué)時(shí)情況靈活取舍。也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。 本書(shū)由李粵任主編，廖宇蘭、王濤任副主編，郭志忠、林茂也參加了編寫(xiě)。本書(shū)編寫(xiě)具體分工：王濤編寫(xiě)第1、5、6章，廖宇蘭編寫(xiě)第2章，郭志忠編寫(xiě)第3章，李粵編寫(xiě)第4章，林茂編寫(xiě)第7、8章。全書(shū)由李粵和張燕修改定稿。 在教材編寫(xiě)過(guò)程中，王文、張方剛對(duì)本書(shū)的編輯和圖片處理給予了指導(dǎo)與幫助，在此一并表示感謝。 由于水平所限，書(shū)中不妥之處在所難免，敬請(qǐng)各位同仁和讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)詳細(xì)介紹了可編程控制器在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的開(kāi)發(fā)方法。全書(shū)共分8章：第1章介紹了液體傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC控制概況；第2章介紹了液壓元件與邏輯控制元件的基本原理及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；第3章主要介紹了液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的分析；第4章主要介紹了液壓系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)；第5章介紹了液壓系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)，可編程控制器在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)上的工作原理和開(kāi)發(fā)方法；第6章介紹了PLC在PID控制中的應(yīng)用；第7章介紹了PLC在控制算法上的應(yīng)用，包括模糊控制等；第8章列舉了機(jī)械加工和機(jī)械工程上的應(yīng)用實(shí)例，介紹了數(shù)控機(jī)床上的液壓系統(tǒng)的PLC控制，系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，包括液壓系統(tǒng)的PLC控制設(shè)計(jì)方法和步驟、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、編程等內(nèi)容。每章后附有思考題和練習(xí)題。     本書(shū)可作為高等院校工科機(jī)械類專業(yè)的教材，也可作為其他工科相關(guān)專業(yè)的教材和教學(xué)參考書(shū)，還可供科研、設(shè)計(jì)單位及工廠的工程技術(shù)人員使用。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論 　1.1　液壓系統(tǒng)分類與工作原理 　1.2　液壓系統(tǒng)的PLC順序控制 　1.3　液壓技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) 　1.4　液壓技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 　參考文獻(xiàn) 第2章　液壓控制元件 　2.1　概述 　　2.1.1　液壓控制閥的分類 　　2.2.2　對(duì)液壓控制閥的要求 　2.2　壓力控制閥 　　2.2.1　溢流閥 　　2.2.2　順序閥 　　2.2.3　減壓閥 　　2.2.4　壓力繼電器 　2.3　流量控制閥 　　2.3.1　節(jié)流閥 　　2.3.2　調(diào)速閥 　2.4　方向控制閥 　　2.4.1　單向閥 　　2.4.2　換向閥 　2.5　插裝閥 　　2.5.1　方向控制插裝閥 　　2.5.2　壓力控制插裝閥 　　2.5.3　流量控制插裝閥 　2.6　伺服控制閥 　　2.6.1　電液伺服控制閥 　　2.6.2　電液比例控制閥 　　2.6.3　電液數(shù)字控制閥 　思考題及練習(xí)題 　參考文獻(xiàn) 第3章　液壓基本回路 　3.1　速度控制回路 　　3.1.1　調(diào)速回路 　　3.1.2　快速運(yùn)動(dòng)回路 　　3.1.3　速度換接回路 　3.2　壓力控制回路 　　3.2.1　調(diào)壓及限壓回路 　　3.2.2　減壓回路 　　3.2.3　增壓回路 　　3.2.4　卸荷回路 　　3.2.5　保壓回路 　　3.2.6　平衡回路 　3.3　方向控制回路 　　3.3.1　換向回路 　　3.3.2　鎖緊回路 　3.4　多缸動(dòng)作回路 　　3.4.1　順序動(dòng)作回路 　　3.4.2　同步回路 　　3.4.3　多缸快慢速互不干涉回路 　思考題及練習(xí)題 　參考文獻(xiàn) 第4章　液壓系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì) 　4.1　概述 　4.2　邏輯代數(shù)的基本定律 　4.3　實(shí)現(xiàn)基本邏輯函數(shù)的液壓元件 　　4.3.1　與門(mén)元件 　　4.3.2　非門(mén)和禁門(mén)元件 　　4.3.3　或門(mén)元件 　　4.3.4　記憶元件 　4.4　基本液壓邏輯回路 　　4.4.1　基本液壓邏輯回路簡(jiǎn)介 　　4.4.2　基本液壓邏輯回路的擴(kuò)展 　4.5　液壓系統(tǒng)邏輯回路設(shè)計(jì)方法 　4.6　液壓系統(tǒng)邏輯回路的簡(jiǎn)化 　　4.6.1　代數(shù)法 　　4.6.2　卡諾圖法 　4.7　液壓系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)實(shí)例 　　4.7.1　組合線路設(shè)計(jì) 　　4.7.2　時(shí)序線路設(shè)計(jì) 　　思考題及練習(xí)題 　　參考文獻(xiàn) 第5章　液壓系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì) 第6章　PLC系統(tǒng)的PID控制 第7章　液壓系統(tǒng)的模糊控制算法PLC實(shí)現(xiàn)第8章　液壓系統(tǒng)的PLC控制實(shí)例 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論在機(jī)械工程領(lǐng)域中，機(jī)器是一種綜合性的工具，它們由能源裝置、工作裝置和中間傳動(dòng)裝置三個(gè)主要部分組成。目前，傳動(dòng)方式有以下幾種，即機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、計(jì)算機(jī)控制傳動(dòng)等，其中機(jī)械傳動(dòng)是通過(guò)軸、齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿、鏈條等直接傳遞動(dòng)力和進(jìn)行控制的一種傳動(dòng)方式。它是發(fā)明最早，應(yīng)用得最普遍，也是最基本的傳動(dòng)方式。機(jī)械傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠、操作簡(jiǎn)單、負(fù)載對(duì)傳動(dòng)特性幾乎沒(méi)有影響，傳動(dòng)效率高、制造容易、維護(hù)簡(jiǎn)單，但是一般不能進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置雖然能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，但是多應(yīng)用于小功率的傳動(dòng)中。隨著傳遞功率的增加和生產(chǎn)工藝過(guò)程的復(fù)雜化，單純采用機(jī)械傳動(dòng)方式會(huì)使得傳動(dòng)裝置變得非常笨重，控制困難。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，許多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)明為電氣控制創(chuàng)造了條件，由電機(jī)、各種低壓電器（如接觸器、繼電器、電磁閥、行程開(kāi)關(guān)等）和保護(hù)電器等組成的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用逐漸廣泛。電氣傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能量傳遞方便、信號(hào)傳遞迅速、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但是電機(jī)容易受到外界負(fù)載的影響，受溫度、濕度、振動(dòng)、腐蝕等環(huán)境影響較大。由于電器元件受磁通密度飽和現(xiàn)象的限制，運(yùn)用電氣傳動(dòng)方式常常感到容量不足，因而實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)行和無(wú)級(jí)調(diào)速有一定的困難。液壓傳動(dòng)可以彌補(bǔ)機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)的不足，它是指利用流體進(jìn)行控制的各種控制元件及裝置，組成控制回路，進(jìn)行自動(dòng)控制，流體包括液體與氣體。在密閉的容器內(nèi)，以液壓油作為工作介質(zhì)，利用它的靜壓力進(jìn)行能量傳遞的液壓傳動(dòng)得到迅速發(fā)展。氣壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；氣體黏性小，阻力損失小，流速很高，可以使氣動(dòng)內(nèi)圓磨頭的轉(zhuǎn)速達(dá)到10×104r／min，同時(shí)能防火、防爆、可以在高溫下工作。幾種傳動(dòng)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，通常要根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的要求來(lái)選用。例如，在食品機(jī)械加工中，如果在與產(chǎn)品直接接觸的地方使用液壓傳動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生食品污染問(wèn)題，這時(shí)應(yīng)采用電一氣傳動(dòng)；而對(duì)于需要控制大功率、快速、精確反應(yīng)的控制系統(tǒng)，往往采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，如在國(guó)防工業(yè)中，飛機(jī)的操縱系統(tǒng)、導(dǎo)彈的自動(dòng)控制系統(tǒng)、火炮操縱系統(tǒng)、雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)，在一般工業(yè)中，機(jī)床、冶煉、軋鋼、鑄鍛、動(dòng)力、工程機(jī)械、拖拉機(jī)、船舶系統(tǒng)等拖動(dòng)也需要液壓傳動(dòng)。現(xiàn)在復(fù)雜的機(jī)械往往不是一種單一的傳動(dòng)方式，而是幾種傳動(dòng)方式的密切配合，如機(jī)一電傳動(dòng)，機(jī)一液傳動(dòng)，電一液傳動(dòng)，機(jī)一電一液傳動(dòng)等。這樣才能充分發(fā)揮各種傳動(dòng)的長(zhǎng)處，綜合優(yōu)化利用各種傳動(dòng)功能。

編輯推薦

《液壓系統(tǒng)PLC控制》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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