液壓系統(tǒng)PLC控制

前言

本書是基于高等教育教學改革的不斷深入、專業(yè)課程設置的精煉、實踐能力的培養(yǎng)以及當今社會對液壓系統(tǒng)可編程控制設計創(chuàng)新人才素質的需求狀況而編寫的。 本書以加強基礎、拓寬知識面、突出創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)為出發(fā)點，注重分析和解決工程問題能力的培養(yǎng)，適當介紹學科的前沿內容和某些擴展內容。 本書具有以下特點。 ① 可編程控制器(簡稱PLC)技術和傳統(tǒng)液壓傳動技術進行了有機結合。 ② 分單元編寫，結構清晰。全書共分液壓傳動、液壓傳動的PLC設計及應用實例三大模塊：液壓傳動模塊包括常用的液壓元件及邏輯控制元件、液壓傳動控制回路兩方面；液壓傳動的PLC設計模塊包括液壓系統(tǒng)的邏輯設計、順序設計、PID控制、模糊控制等幾方面，并且作為本書的重點介紹，突出其設計方法和設計技能；在此基礎上，選用了若干具有代表性的實例，作為本書的最后一個加強模塊，以達到理論與實踐有機結合的教學目的。 ③ 突出工程應用，不作繁瑣理論推導。本書對一些理論性較強的內容，如液壓流體力學，進行了精減；對一些經(jīng)驗性的工程結論，書中直接給出；大量的工程圖都用示意圖簡單明了地表示，大大縮減了本課程的教學學時數(shù)。 ④ 采用最新的國家標準。編者密切注意本領域的國家標準頒布情況，凡是在脫稿前收到的新標準，均在書中體現(xiàn)。 本書適用于高等院校工科機械類專業(yè)，本書大致按50學時編寫，各高校、各專業(yè)可根據(jù)自身的課程安排和學時情況靈活取舍。也可供有關工程技術人員參考。 本書由李粵任主編，廖宇蘭、王濤任副主編，郭志忠、林茂也參加了編寫。本書編寫具體分工：王濤編寫第1、5、6章，廖宇蘭編寫第2章，郭志忠編寫第3章，李粵編寫第4章，林茂編寫第7、8章。全書由李粵和張燕修改定稿。 在教材編寫過程中，王文、張方剛對本書的編輯和圖片處理給予了指導與幫助，在此一并表示感謝。 由于水平所限，書中不妥之處在所難免，敬請各位同仁和讀者批評指正。

內容概要

本書詳細介紹了可編程控制器在液壓系統(tǒng)設計中的開發(fā)方法。全書共分8章：第1章介紹了液體傳動系統(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構特點；第3章主要介紹了液壓傳動控制系統(tǒng)的分析；第4章主要介紹了液壓系統(tǒng)的邏輯設計；第5章介紹了液壓系統(tǒng)的PLC設計，可編程控制器在液壓傳動系統(tǒng)上的工作原理和開發(fā)方法；第6章介紹了PLC在PID控制中的應用；第7章介紹了PLC在控制算法上的應用，包括模糊控制等；第8章列舉了機械加工和機械工程上的應用實例，介紹了數(shù)控機床上的液壓系統(tǒng)的PLC控制，系統(tǒng)的原理和應用，包括液壓系統(tǒng)的PLC控制設計方法和步驟、硬件設計、軟件設計、編程等內容。每章后附有思考題和練習題。     本書可作為高等院校工科機械類專業(yè)的教材，也可作為其他工科相關專業(yè)的教材和教學參考書，還可供科研、設計單位及工廠的工程技術人員使用。

書籍目錄

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　液壓技術的優(yōu)缺點 　1.4　液壓技術的發(fā)展狀況 　參考文獻 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 　思考題及練習題 　參考文獻 第3章　液壓基本回路 　3.1　速度控制回路 　　3.1.1　調速回路 　　3.1.2　快速運動回路 　　3.1.3　速度換接回路 　3.2　壓力控制回路 　　3.2.1　調壓及限壓回路 　　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　多缸動作回路 　　3.4.1　順序動作回路 　　3.4.2　同步回路 　　3.4.3　多缸快慢速互不干涉回路 　思考題及練習題 　參考文獻 第4章　液壓系統(tǒng)的邏輯設計 　4.1　概述 　4.2　邏輯代數(shù)的基本定律 　4.3　實現(xiàn)基本邏輯函數(shù)的液壓元件 　　4.3.1　與門元件 　　4.3.2　非門和禁門元件 　　4.3.3　或門元件 　　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介 　　4.4.2　基本液壓邏輯回路的擴展 　4.5　液壓系統(tǒng)邏輯回路設計方法 　4.6　液壓系統(tǒng)邏輯回路的簡化 　　4.6.1　代數(shù)法 　　4.6.2　卡諾圖法 　4.7　液壓系統(tǒng)邏輯設計實例 　　4.7.1　組合線路設計 　　4.7.2　時序線路設計 　　思考題及練習題 　　參考文獻 第5章　液壓系統(tǒng)的PLC設計 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實現(xiàn)第8章　液壓系統(tǒng)的PLC控制實例 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論在機械工程領域中，機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裝置三個主要部分組成。目前，傳動方式有以下幾種，即機械傳動、電氣傳動、液壓傳動、氣壓傳動、計算機控制傳動等，其中機械傳動是通過軸、齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿、鏈條等直接傳遞動力和進行控制的一種傳動方式。它是發(fā)明最早，應用得最普遍，也是最基本的傳動方式。機械傳動的優(yōu)點是傳動準確可靠、操作簡單、負載對傳動特性幾乎沒有影響，傳動效率高、制造容易、維護簡單，但是一般不能進行無級調速，機械無級變速裝置雖然能實現(xiàn)無級調速，但是多應用于小功率的傳動中。隨著傳遞功率的增加和生產(chǎn)工藝過程的復雜化，單純采用機械傳動方式會使得傳動裝置變得非常笨重，控制困難。隨著現(xiàn)代電子技術的發(fā)展，許多執(zhí)行機構的發(fā)明為電氣控制創(chuàng)造了條件，由電機、各種低壓電器（如接觸器、繼電器、電磁閥、行程開關等）和保護電器等組成的電氣傳動控制系統(tǒng)應用逐漸廣泛。電氣傳動的優(yōu)點是能量傳遞方便、信號傳遞迅速、標準化程度高、容易實現(xiàn)自動化，但是電機容易受到外界負載的影響，受溫度、濕度、振動、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，運用電氣傳動方式常常感到容量不足，因而實現(xiàn)低速運行和無級調速有一定的困難。液壓傳動可以彌補機械傳動和電氣傳動的不足，它是指利用流體進行控制的各種控制元件及裝置，組成控制回路，進行自動控制，流體包括液體與氣體。在密閉的容器內，以液壓油作為工作介質，利用它的靜壓力進行能量傳遞的液壓傳動得到迅速發(fā)展。氣壓傳動結構簡單、成本低、易實現(xiàn)無級調速；氣體黏性小，阻力損失小，流速很高，可以使氣動內圓磨頭的轉速達到10×104r／min，同時能防火、防爆、可以在高溫下工作。幾種傳動方式各有優(yōu)缺點，通常要根據(jù)實際系統(tǒng)的要求來選用。例如，在食品機械加工中，如果在與產(chǎn)品直接接觸的地方使用液壓傳動，就會產(chǎn)生食品污染問題，這時應采用電一氣傳動；而對于需要控制大功率、快速、精確反應的控制系統(tǒng)，往往采用液壓傳動系統(tǒng)，如在國防工業(yè)中，飛機的操縱系統(tǒng)、導彈的自動控制系統(tǒng)、火炮操縱系統(tǒng)、雷達跟蹤系統(tǒng)，在一般工業(yè)中，機床、冶煉、軋鋼、鑄鍛、動力、工程機械、拖拉機、船舶系統(tǒng)等拖動也需要液壓傳動?，F(xiàn)在復雜的機械往往不是一種單一的傳動方式，而是幾種傳動方式的密切配合，如機一電傳動，機一液傳動，電一液傳動，機一電一液傳動等。這樣才能充分發(fā)揮各種傳動的長處，綜合優(yōu)化利用各種傳動功能。

編輯推薦

《液壓系統(tǒng)PLC控制》由化學工業(yè)出版社出版。

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