液压升降工作台的设计(液压系统+PLC)

摘要：液压升降平台具有载重量大，结构坚固，升降平稳，操作简单，维护方便等特点。适用于工厂，仓库，车站，搬运的场所等。这篇论文介绍了液压升降平台的液压系统和工作特性。具有结构紧凑、安装维护方便、利于实现典型液压系统的集成化和标准化等优点。
关键词：液压升降平台 液压系统 可编程控制器

液压升降工作台在小型的工厂里实用性很广，它的整个工艺流程是建立在液压系统，电器控制，PLC的控制的基础上的，通过液压系统的的动力装置，结合PLC 的过程控制，实现在电器柜的操作面板上的简单操作，整个的一个系统实用，简单，方便，易于操作。在现代化工业生产中，可以结合现代控制技术的其他设备发挥更大的作用，其在现代化生产中占有举足轻重的作用。

液压升降机的硬件设计
首先，整个液压升降工作台的骨架是用的钢做成的，在作业台的架上铺厚30mm的木板，在复2mm的不锈钢，作业台的主骨架用8#槽钢，辅助连接用40X40X5角钢，四周侧面全部用1。5钢板包覆，所有的立柱底部均要封口，作业台与楼梯用螺钉连接，边角的毛刺去掉。
液压升降工作台的基本尺寸和机构详见附录1，附录2 附录3。
其次正对整个液压工作台的工艺要求，选择相关的器材，比如，液压站，电磁换向阀，PLC等。在液压系统的设计的时候我们呆遵循以下的步骤：
液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。
(1) 确定液压执行元件的形式；
(2) 进行工况分析，确定系统的主要参数；
(3) 制定基本方案，拟定液压系统原理图；
(4) 选择液压元件；
(5) 液压系统的性能验算；
(6) 绘制工作图，编制技术文件。
根据以上的步骤，确定液压系统的选型，选型见附录4
电器柜的安装时，我们应该注意的是电器的布置和散热的情况，在电器柜的里面我们要考虑三相电源的进线是怎么的进法，在此系统的设计中我们的进线选择的从电器柜的底部进线，这样便于电器的安装，在安装的时候我们选择的电源开关要注意适应周围的环境，在安装PLC的时候，必须考虑到PLC的散热的问题，这样的话 我们尽量把PLC安装的靠上面的地方，这样的可以有效的散热的，有必要的可以在电器柜的的侧面安装散热的风扇或者冷风机等，在考虑到PLC和电磁换向阀的供电的时候我们考虑倒是直流供电，所以在电器柜中我们应该设有直流电源的供电，加上液压泵电机的启动需要保护的时候我们可以价格电动机保护开关，关于电器柜里的电器的选型和主电路详见附录4，附录5，附录6。

液压升降台的软件设计
在进行液压升降台的软件设计的时候首先呆考虑到的是编程的问题，在编写程序的时候，先分析一下整个工作系统的输入和输出设备，确定了系统的输入设备又16 个的输入信号，输出的信号有9个的时候，选择PLC的时候，我选择的是S7-200的CPU221的和一个扩展模块EM221，这样就能满足系统的输入输出的要求，具体的I/O的分配如表1和表2。

液压升降工作台的设计与制作
在生产工作中，有些设备的操作台较高（970mm），原材料需要提升机构自动提升到某一高度，以减轻操作者的劳动强度。
本课题要求设计一工作台，提升高度1050，重量1500kg，并充分考虑到安全问题。

系统设计的基本步骤
(1)深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求
被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。
(2)确定 I/O 设备
根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
(3)选择合适的 PLC 类型
根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。
(4)分配 I/O 点
分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
(5)设计应用系统梯形图程序
根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。
(6)将程序输入 PLC
当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。
(7)进行软件测试
程序输入 PLC 后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。
(8)应用系统整体调试
在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。
(9)编制技术文件
系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。

目录      12000字       
1 引言……………………………………………………………………………………14
2 液压系统的概述………………………………………………………………………14
2.1 液压系统的简介………………………………………………………………14
2.2 液压传动………………………………………………………………………14
2.3 液压油…………………………………………………………………………15
2.4 液压系统对液压油的基本要求………………………………………………15
2.5 液压系统的分类………………………………………………………………15
2.6 液压系统的设计步骤与设计要求……………………………………………16
2.7 液压分析原理框图……………………………………………………………17
3 PLC部分的概述………………………………………………………………………17
3.1 PLC的基本概念………………………………………………………………17
3.2 PLC的基本结构………………………………………………………………17
3.3 PLC的工作原理………………………………………………………………18
3.4 编程设备………………………………………………………………………18
3.5 系统设计的基本步骤…………………………………………………………19
3.5.1 系统设计的主要内容…………………………………………………19
3.5.2 系统设计的基本步骤…………………………………………………19
3.6 控制系统设计的流程图………………………………………………………21
3.7 PLC 硬件系统设计……………………………………………………………22
3.8 编程……………………………………………………………………………23
3.9  PLC软件系统设计的步骤………………………………………………… 24
4 液压升降工作台的硬件设计和软件设计……………………………………………25
4.1 液压升降机的硬件设计………………………………………………………25
4.2 液压升降台的软件设计………………………………………………………26
5 附录……………………………………………………………………………………34
6 参考文献………………………………………………………………………………41