基于plc的发动机气门压装机控制系统大学本科毕业论文.doc资源-CSDN文库

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应用 PLC 技术对气门压装机进行改造，以实现汽车缸盖的自动在线压

装。设计 PLC 的发动机气门压装机控制设计，是为了提高流水线的生产效

率，也为流水线工人减轻了一部分劳动力，而且也让工人操作起来比起以

前手动控制更安全，减少了在生产流水线过程中的事故率。采用的 PLC 可

编程控制器对压装机进行控制，所用的变频器是三菱 FX2N 系列的，而驱

动压装机和升降台控制的是液压泵，对于压装的整个过程，在机械结构上

安装了光幕传感器和压力继电器，一旦有人或物体进入压装区域范围、压

装机的压力过载或者压力不足，警报器就会发出声响，提醒操作人员。而

且也可以在快发生危险状况时，可以使用急停按钮，急停当前状态。

它的不足之处是在压装的过程中它不是纯自动化控制，而是属于以自

动控制为主，并结合手动控制方式。如果把这个方案设计成纯自动化控制，

这样能更有效的节省劳动力，同时操作时也更安全。

关键词：PLC，控制系统，压装机

位置在上次压装时产生的过盈阻力。特点是：以 2-20MPA 的液体压力为动

力源,外接三相 AC380V 50HZ 或三相 AC220 60HZ 交流电源；以液体作为介

质来传递能量，采用进口低噪音齿轮油泵；采用测力传感器直接测量压装

力,精度为正负 5N。压力信号控制系统采用数字信号传输,精确保证了测

力传感器的精度不受传输而下降；设备待机,滑快上下移动时噪音均不超

过 75 分贝；采用整体焊接的坚固开式结构,可使机身保持足够的的钢性,

同时拥有最方便的操作空间；分手动和半自动两种控制方式,手动可将压

装上模停在任意行程范围内,配有紧急回升按钮,加装有红外线护手装置；

该系列压床的压装行程通过旋转编码器将位移量传送至可编程器,由已编

写好的程序自动控制；压力、行程、保压时间、闭合高度客户均可在触摸

屏上自行调整；液压系统计内置机架内,外观整洁,轻巧,稳重；该系列液

压机械出力为 5 吨。1 吨=1000 千克，牛是力学单位，千克和吨都是质量

单位。1 千克的物体在地球上可以产生 9.8 牛的力。1 吨可以产生 9800 牛

的力，所以 5 吨可以产生 49000 牛的力。

气门压装机是利用气门进行压装的一个机械结构，用气门压装机比其

他压装机简单明了，而且不像其他压装机的结构复杂，所以本设计就采用

气门压装机进行对发动机的压装。

PLC 称为可编程控制器，英文称 Programmable LogicController，是

一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用

可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计

时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输

出，控制各种类型的机械或生产过程。它源于继电控制装置，但它不像继

电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于 PLC 内

存中的程序，进行入出信息变换实现控制。PLC 基于电子计算机，但并不

等同于普通计算机。普通计算机进行入出信息变换，多只考虑信息本身，

信息的进入和输出，只要人机界面好就可以了。而 PLC 则还要考虑信息进

入和输出的可靠性、实时性，以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适

应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题。

PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整

体，易于扩展其功能的原则而设计。它的特点是：可靠性高，抗干扰能力

强；配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；

系统的设计、工作量小，维护方便，容易改造。可编程控制器对用户来说，

是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此在初步设计阶段时

选用可编程控制器，在实施阶段时再确定工艺过程。另一方面，从制造生

产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专

门设计控制器，适合批量生产。特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环

境的能力，受到用户的青睐，因而在冶金、化工、交通、电力等诸多领域

获得广泛的应用，与机器人、CAD/CAM 一起，被称为现代工业控制的三大

支柱。可编程控制器正成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发

挥着越来越大的作用。

异步电动机，又称感应电动机，是由气隙旋转磁场与转子饶组感应电

流相互作用产生电磁转矩，从而实现电机能量转换为机械能量的一种交流

电机。异步电动机按照转子结构分为两种形式：有鼠笼式、绕线式异步电

动机。作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的，又称

感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。

转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自交流电力系统；与其

他电机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠

性高，重量轻，成本低。以三相异步电动机为例，与同功率、同转速的直

流电动机相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。异步

电动机还容易按不同环境条件的要求，派生出各种系列产品。它还具有接

近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。其局限性

是，它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率（见异步电机），

因而调速性能较差，在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合（如传动

轧机、卷扬机、大型机床等），不如直流电动机经济、方便。此外，异步

电动机运行时，从电力系统吸取无功功率以励磁，这会导致电力系统的功

率因数变坏。因此，在大功率、低转速场合（如拖动球磨机、压缩机等）

不如用同步电动机合理。由于异步电动机生产量大，使用面广，要求其必

须有繁多的品种、规格与各种机械配套。因此，异步电动机的设计、生产

特别要注意标准化、系列化、通用化。在各类系列产品中，以产量最大、

使用最广的三相异步电动机系列为基本系列；此外还有若干派生系列（在

基本系列基础上作部分改变导出的系列）、专用系列（为特殊需要设计的

具有特殊结构的系列）。

液压泵，英文称 hydraulic pump，是依靠密闭工作容积的改变实现吸、

压液体，从而将机械能转换为液压能的机器。它是液压系统的动力元件，

其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，

它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和

柱塞泵。常用液压泵的种类：按流量是否可调节可分为：变量泵和定量泵；

输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵，流量不能调节的称为定量泵；

按液压系统中常用的泵结构分为：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。要保证液压

泵正常工作，必须满足以下条件：应具备密封工作容积，并且密封容积应

能不断重复地由小变大，再由大变小；要有配油装置，在吸油过程中必须

使油箱与大气相通，容积减小时向系统压油。液压泵是为液压传动提供加

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