液压气动系统PLC控制入门与提高

本书从液压气动和PLC控制基础入门知识讲起,由浅及深,精选大量实际应用案例,详细介绍了液压与气动PLC控制系统的具体应用,包括行程顺序控制、时间顺序控制、液压缸同步控制、压力控制、速度控制、位置控制、液压泵站能源监控PLC系统、气动阀岛PLC控制系统等。还结合干冰清洗车液压PLC控制系统设计、同步顶升平台液压PLC控制系统设计等实例介绍了液压气动PLC控制系统的设计开发。

本书可供液压气动与PLC控制系统设计开发的工程技术人员使用,也可作为高校及培训机构相关专业师生的参考书。

第1章　液压与气动技术基础 1

1.1　液压系统工作原理与组成 1

1.2　液压泵 2

1.2.1　齿轮泵 2

1.2.2　叶片泵 3

1.2.3　柱塞泵 5

1.3　液压阀 6

1.3.1　单向阀与液控单向阀 6

1.3.2　换向阀 7

1.3.3　溢流阀 13

1.3.4　减压阀 14

1.3.5　顺序阀 16

1.3.6　流量控制阀 17

1.3.7　伺服阀 19

1.3.8　比例阀 20

1.4　液压缸 26

1.4.1　液压缸的类型 26

1.4.2　液压缸的典型结构 31

1.5　液压马达 32

1.5.1　液压马达的特点及分类 33

1.5.2　液压马达的工作原理 34

1.6　气动技术基础 38

1.6.1　方向控制阀与方向控制回路 38

1.6.2　压力控制阀与压力控制回路 42

1.6.3　流量控制阀与速度控制回路 45

1.6.4　其他常用气动回路 46

1.6.5　气动比例/伺服控制技术 47

1.7　液压与气动系统设计概要 51

1.7.1　设计内容和步骤 51

1.7.2　设计要点 51

第2章　PLC控制技术基础 53

2.1　PLC概述 53

2.1.1　PLC的产生 53

2.1.2　PLC的定义与分类 53

2.2　FX2N系列PLC 54

2.2.1　FX2N系列PLC模块 54

2.2.2　FX2N系列PLC内部继电器和继电器编号 57

2.2.3　FX2N系列PLC模块的接线 62

2.3　三菱FX系列PLC指令系统及应用 65

2.3.1　PLC编程语言 65

2.3.2　基本指令 66

2.3.3　编程基本规则与技巧 69

2.3.4　基本电路编程 71

2.4　三菱PLC步进功能及应用 80

2.4.1　步进指令 80

2.4.2　状态转移图的编程方法 81

2.4.3　单流程状态转移图的编程 82

2.4.4　多分支状态转移图的编程 85

2.5　三菱PLC编程软件与仿真软件及应用 88

2.5.1　GX Developer编程软件 88

2.5.2　GX Simulator仿真软件 89

2.5.3　编程与仿真软件应用 90

2.6　西门子S7-200PLC 92

2.6.1　S7-200PLC的结构 92

2.6.2　S7-200存储器的数据类型与寻址方式 94

2.6.3　基本逻辑指令 95

2.6.4　程序控制指令 100

2.6.5　PLC 顺序控制程序设计 102

2.6.6　顺序控制指令 103

2.7　S7-200系列PLC功能指令 105

2.7.1　数据处理指令 105

2.7.2　算术和逻辑运算指令 109

2.7.3　表功能指令 112

2.7.4　转换指令 113

2.7.5　中断指令 115

2.7.6　高速处理指令 116

2.8　S7-200PLC编程软件及应用 117

2.8.1　编程软件系统概述 117

2.8.2　STEP7-Micro/WIN32软件功能 118

2.8.3　程序编制 120

2.8.4　调试及运行监控 122

第3章　液压与气动PLC控制典型应用 124

3.1　液压与气动PLC控制概述 124

3.2　行程顺序控制 125

3.2.1　液压与气动系统行程顺序控制 125

3.2.2　机床多缸顺序控制PLC 系统 125

3.2.3　智能扁平线宽边绕线机PLC 顺序控制系统 128

3.2.4　汽车变速滑叉支架装配机气压系统及其PLC 控制 131

3.2.5　PLC控制的多工序气动夹具 133

3.2.6　PLC控制的变送器自动测漏系统 139

3.2.7　气动物流输送及分拣系统的PLC 控制系统 143

3.2.8　基于PLC和触摸屏的气动机械手控制系统 146

3.3　时间顺序控制 149

3.3.1　液压与气动系统时间顺序控制 149

3.3.2　液压动力滑台PLC自动循环控制系统 150

3.3.3　碎纸屑压块机PLC顺序控制系统 153

3.3.4　刨花板贴面生产线PLC顺序控制系统 153

3.3.5　壳体类零件气动铆压装配机床 157

3.3.6　连杆清洗设备的气动夹具 161

3.4　液压缸同步控制 165

3.4.1　液压同步回路 165

3.4.2　桥梁施工液压同步顶推顶升PLC系统 167

3.4.3　基于PROFIBUS的PLC分布式液压同步系统 170

3.5　压力控制 177

3.5.1　液压与气动系统的压力控制 177

3.5.2　钢丝绳罐道自动张紧系统的压力控制 177

3.5.3　四柱式万能液压机PLC控制系统 179

3.5.4　铁钻工上扣过程控制系统 183

3.5.5　抛光机气动PLC系统 187

3.5.6　飞机气动元件综合测试系统 189

3.6　速度控制 193

3.6.1　液压与气动系统的速度控制 193

3.6.2　磨蚀系数试验台电液比例速度控制系统 193

3.6.3　电液数字伺服系统 197

3.6.4　平网印花机液压PLC 控制系统 199

3.6.5　浇注气动PLC 系统 201

3.7　位置控制 205

3.7.1　液压与气动系统的位置控制 205

3.7.2　电液比例位置控制数字PID系统 207

3.7.3　基于OPC Server的液压伺服精确定位系统 210

3.7.4　汽车起重机大高度高空作业平台调平电液系统 213

3.7.5　基于PLC的自动丝网印花机控制系统 217

3.8　液压泵站能源监控PLC系统 219

3.8.1　液压泵站 219

3.8.2　多泵液压站PLC控制系统 220

3.8.3　大型定量泵液压油源有级变量节能系统 223

3.8.4　绞车液压变频调速系统及应用 224

3.9　气动阀岛PLC控制系统 226

3.9.1　阀岛技术及应用 226

3.9.2　阀岛在卷烟机组中的应用 228

3.9.3　阀岛在钻机气控系统中的应用 231

第4章　液压与气动PLC控制系统设计开发 234

4.1　PLC控制系统设计开发 234

4.1.1　PLC控制系统的应用设计步骤 234

4.1.2　PLC选型 235

4.1.3　PLC控制系统硬件设计 236

4.1.4　PLC控制系统软件设计 239

4.1.5　PLC应用程序的常用设计方法 240

4.2　干冰清洗车液压PLC控制系统设计开发 242

4.2.1　液压系统设计 242

4.2.2　PLC系统主要硬件的选择 245

4.2.3　控制系统结构 246

4.2.4　PLC控制程序设计 247

4.2.5　触摸屏画面设计 249

4.3　液压泵-马达综合试验台的设计开发 251

4.3.1　液压泵-马达综合试验台功能需求 251

4.3.2　液压泵-马达综合试验台液压技术方案 252

4.3.3　测试系统设计 255

4.3.4　PLC 控制系统设计 259

4.3.5　测试系统的软件开发 263

4.3.6　测试系统的应用 267

4.4　轮毂搬运机械手控制系统设计开发 271

4.4.1　机构设计 271

4.4.2　液压系统设计 273

4.4.3　控制系统设计 275

4.4.4　PLC 控制程序设计 277

4.5　基于三菱PLC和CC-link的气动自动生产线系统的设计 283

4.5.1　系统总体设计 283

4.5.2　上料落料单元控制系统的设计 284

4.5.3　加盖单元控制系统的设计 291

4.5.4　基于CC-link技术的自动化生产线系统网络设计 294

参考文献 299 2100433B

液压气动系统PLC控制在工业自动化生产中应用十分广泛，对其认识有一定的认识和理解很有必要。本书首先从液压与气动技术基础内容开始介绍了液压系统、气动系统的工作原理及其重要组成部件；其次从PLC控制基础讲起，由浅及深，介绍了PLC控制系统的设计；然后介绍了液压气动PLC控制的典型应用，包括行程顺序控制、时间顺序控制、同步控制、压力控制、速度控制、位置控制、液压泵站监控、气动阀岛控制等；文末结合干冰清洗车液压-PLC控制系统设计、同步顶升平台液压-PLC控制系统设计等实例介绍了液压气动PLC控制系统设计的应用。内容全面丰富、实用性强。

黄志坚，广东工业大学，教授级高级工程师，黄志坚，现任广东工业大学机电学院教授、硕士生导师，广东省液压气动学会理事。长期从事专业技术工作，参与了珠钢Fuchs电炉一CSP薄板坯连铸连轧生产线的设计制造、安装调试、使用维护、技术改进等工作，曾到德国Fuchs公司、SMS公司和墨西哥HYLSA公司等学习、考察钢铁冶金液压润滑设备相关技术。主要研究方向为液压润滑技术、机电设备故障诊断与监测以及人工智能应用等。曾获省部级科技奖及地市级科技奖多项，发表论文80余篇，出版著作7部。相关研究获奖如下：

1.液压故障诊断与监测方法研究 江西新余市96科技进步二等奖；

2.注塑机微机模糊控制与监测系统研制 江西省97科技进步三等奖；

3.大型注塑机PLC与比例控制研究 江西新余市97科技进步二等奖；

4.CSP薄板坯连铸机大包托臂液压缸改进与国产化 中国机械工业2003科技三等奖；

5.CSP连铸连轧液压系统故障智能与精密诊断 广钢集团2003科技进步一等奖；

6.液压故障智能诊断逻辑方法研究 中国机械工程学会01～02年度论文奖。

本书从欧姆龙PLC工业应用和实际出发，由浅入深地介绍了PLC编程的专业知识和典型应用实例，主要系统讲解了PLC的软件、硬件、指令与编程方法，以及欧姆龙PLC在电梯控制、注塑成型生产线控制、交通信号灯控制、电动机控制等领域的编程和应用实例，可以直接应用到工程项目中。

本书适合进入PLC设计与应用岗位的初学者/入门者学习，也可供从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员和相关专业院校师生参考。

第1章是可编程控制器及液压控制应用概述；第2章以fx系列plc与simatic s7-300系列plc为例，介绍plc及其在液压系统控制中的应用情况；第3章介绍plc液压控制方式，包括顺序控制、同步控制、位置控制、压力控制、速度控制、能源监控等；第4章介绍plc在制造、能源、材料、交通运输、试验等各类液压设备控制中的具体应用。

《液压系统控制与plc应用》适合液压系统与plc设计开发、使用维修人员阅读、学习，也可供大学及职业技术学院相关专业师生参考。

《液压系统控制与PLC应用实例》的读者对象主要是液压与PLC设计开发、使用维修人员，大学及职业技术学院相关专业师生