主控程序设计指的是什么

　敏嫌　 主控程序设计

系统主控程序简称为主程序，是用来设置应用系统的 *** 作环境、控制和调悉橘用用户睁拿团初始界面、启动事件循环的最高一级的程序。同时在结束系统运行时，也负责关闭应用系统，结束事件循环，恢复VFP系统初始环境的工作。

　

使用户可以根据自己的特殊要求方便地增加软件功能块。为了实现这个目标，木工雕刻机控制软件应具有良好的可扩展性。数控软件系统采用模块化的设计。

通过特定的数据缓冲区交换信息。每个模块都是以面向对象方法而设计出备帆的独立模块，各功能模块在多线程任务调度模块的协调下。除了对给定的数据交换缓冲区访问凳竖以外，不会对其它功能模块发生影响。

一、手柄主控板程序设计。

其软件设计也是整个系统软件设计的关键。根据系统的具体功能，手柄主控制板是整个数控系统的控制核心。主控软件设计可划分为五大部分:机床自动回零 *** 作的软件设计、手动运动的软件设计仿粗雹、自动加工的软件设计、顺序的管理和编译以及参数设置的软件设计。

二、人机界面顺序设计。

人机界面的任务是为整个系统提供了一个良好的 *** 作人机界面。软件主要包括键盘扫描顺序、液晶屏显示界面设计。液晶屏显示界面包括了开机界面、手动加工、自动加工界面设计。

课题名称四柱压力机的设计（电子控制）

姓名陈晨

学号060503350715

专业机电一体化

班级06机电

指导老师曹晓冶

2009年 03 月

目录

1. 课题- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1

2. 课题简介 技术要求及设计参数

3. 油压机的介绍

4.设计前油压机是电机厂的专用设备。

5．油压机的总体结构及油压机压制工安全 *** 作规程。

6.总体设计对液压缸的要求

7.液压缸的密封

8.油缸的缓冲和排气

9.液压控制原理图及油器和阀类压力顺损失分析

10.电控设计

11.课程总结

12.设计总结

13.参考资料

14.毕业实习报告

一． 设计课题 四柱液压机

二． 课题简介 具体要求及主要参数

四柱压力机为中型油压机。一般用于成型压力机针对电机厂压轴的要求进行设计。利用液腔、电控装置采用四轴单缸散梁的 结构，力求工作平稳效率等、 *** 作方便。

具体要求、主要参数。

1. 四柱式下压结构、活动横梁上下运动，为方便于吊梁起见，有手动小车及卸载导轨。

2. 压机公称压。40吨

3. 活动横梁行程。600mm

4. 活动横梁下行速度。17mm/s

5. 电机效率。7.5kw左右

6. 活动横梁返回速度。50mm/s

7. 油缸公称压力 P=250kgf/cm

8. 选用10YcY14-1。柱塞变量泵

三． 油压机的介绍

油压机由主机及控制机构两大部分组成。油压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。动力机构在电气装置的控制下，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。油压机是电机厂的专用设备，是将转子的轴压进转子中。

（1）油压机的分类

利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。当然，用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。我国制造的第一台万吨水压机就是自由锻造水压机。油压机按结构形式现主要分为：四柱式油压机、单柱式（C型）油压机、卧式油压机、立式框架油压机等。

（2） 油压机的用途

主肆氏桥要分为金属成型液压机、折弯液压机、拉伸液压机、冲裁液压机、粉未（金属，非金属）成型液压机、压装液压机、挤压液压机等

（3） 油压机工作原理

液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式． 液压装置是由液压泵，液压缸（液压马达等执行机构），液压控制阀和液压辅助元件

液压泵：将机械能转换成液压能的转化装置．

液压缸（液压马达等执行机构）：将液压能转化为机械能．

控制阀：控制液压油的流量，流向，压力，液压执行机构的工作顺序等及保护液压回路作用．讲的通俗一点就是控制和调节液压介质的流向，压力和流量裂猛．从而控制执行机构的运动方向，输出的力或力矩．运动速度．动作顺序，以及限制和调节液压系统的工作压力，防止过载等作用（如单向阀，换向阀，溢流阀，减压阀，顺序阀，节流阀．调速阀等）核陪

辅助元件：1、油箱：用来储油，散热．分离油中空气和杂质作用 2、油管及油管接头 3、滤油器 4、压力表 5、密封元件

四． 设计前油压机是电机厂的专用设备。

为了更好的地完成设计课题。我们多次前往南通电机厂实地参观参考仔细了解了工作全过程。

1. 活动横梁起动，并以17mm/s速度下行。

2. 当活动横梁压入转子时，吨位加大导致转子的轴压入转子。

3. 到位后，活动横梁速度为零。瞬间的停止谓之保持状态。

4. 活动横梁回程运动，以吨位50mm/s速度上行，完成一个工件的工作过程。另外，我们也对其他压力机有了较为详尽的了解参阅有关情报资料，为设计油压机打下基础。

五．油压机的总体结构及油压机压制工安全 *** 作规程。

油压机一般有主体（主机） *** 作系统及泵站等三大部分组成。

泵站为动力源，供给液压机各执行结构以及控制机构予以高压液体。 *** 作系统属于控制结构，它通过控制工作液体流向来使各执行机构按工艺要求完成应有的动作，本体为液压机执行机构。

总体布局：按照工艺要求，液压机三面须留有1米的观察空间，以观察工件的渗透情况。根据此要求，泵站布置在距主机1米处，油管从上面横跨于主机于液压站之间高度大于2米油管安装应设置支架。液压站上压力表应正对 *** 作者安装，便于观察。

外购件油压缸安装时也要避开此空间。

在主机的一面安装有工作台等高的相互垂直的输送滚道，用于减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率。

液压站和邮箱为一体，方便于散热、液压站应安装在通风良好之处。

电气控制盒的安装应便于 *** 作工人的 *** 作。

油压机压制工安全 *** 作规程:

1． *** 作者应熟悉油压机的一般性能和结构，禁止超负荷使用。 2．使用前，应按规定润滑加油，检查高压泵、压力表、各种阀、密封圈等是否正常。 3．开机前，应检查模具是否配套，料重是否符合要求，称料工具是否准确。 4．压制时，摸具必须放在垫板中心位置，禁止偏心使用。每班开机前，试压后，应检查一次模具是否有裂损。 5．多人 *** 作时，要有专人开机，相互协调配合。 6．严禁将手，头置于模具与压头之间。 7．工作完毕，应将压制品、工具、模具整理好并放到指定地方。

六．总体设计对液压缸的要求

要求油缸竖直放置，并与上横梁固定。活塞杆上下运动。活塞杆行程达600mm。总体设计还要求缸筒与端盖固定。结构尽量减少。这样子以不产生油压机头重脚轻的弊病使其整体结构美观。

液压缸的作用在于把液体压力能转换为机械能。

液压缸通常分为柱塞式、活塞式盒差动柱塞式三种。按运动方式分为推力油缸，摆动油缸，利用油液压力推动缸中活塞正反方向运动的油缸，称“双作用油缸”其中常用有双活塞式、齿条活塞式及伸缩套简式。

根据设计要求，泵用双作用单活塞杆式油缸。这种油缸的特点在于活塞两端的有效面积不等，而构成的密封容积腔的大小不同。如果以相同流量的压力油分别进入左腔盒右腔。活塞移动的速度盒进油腔的有效面积成反比，也就是说油液进入有效面积大的一端速度来得小，而相反，油液进入有效面积小的一端速度却要快些。由此得出结论：活塞上产生的最大推力与进油腔的有效面积成反比。

七．液缸的密封

油缸中的压力油可能通过固定部件的联接处及相对运动部件的配合处渗漏，渗漏使液压缸的容积效率降低盒油液发热外泄露还会污染工作场所。泄露严重时会影响液压缸的 工作性能，甚至使液压缸不能正常工作。所以必须采用密封装置。而且，密封装置还有防止空气和污染物侵入的作用。

密封性能的好坏直接影响油缸的性能和效率。要求密封性能在一定工作压力下具有良好性能。具有能随压力升高自动提高，使泄露不致用压力升高而显著增加，还要求密封装置造成的摩擦阻力小，不使相对运动的零件卡死，或造成运动不均匀现象。此外，还要求密封件有良好的耐磨性，即保证足够使用寿命。密封件与液压缸有良好的相合性，结构简单。

对设计的液压缸中，活塞与活塞杆处，上端盖与缸筒导向套与缸筒接触处均导用O型密封圈。因为它与基面油液有良好的相合性，结构简单，密封性能好，摩擦力小，它的摩封性能随压力的增加而提高。缺点是当压力较高时，或者沟槽选择不当时，密封圈易被挤出而造成磨损。因此，在设计中，我在O型密封圈侧面放置挡圈。

O型密封圈安装时，要有一定的预压缩量。（本液压缸采用20*机油）

对于活塞与缸筒导向套盒活塞杆的密封采用Y型密封还是V型密封圈。从密封圈的摩擦阻力看，V型密封圈的摩擦阻力，比Y型大得多，从密封圈结构看，V型密封圈由支承环、密封环、压环三部分叠合而成。而Y型密封圈结构较简单，因此，本液压缸采用“Y”型密封圈。“Y”型也是随压力增大而域压愈紧。

密封圈用聚氨酯浇注模压而成，能耐油、耐磨、耐高压。

八．油缸的缓冲盒排气

当油缸带动质量较大的移动部件以较快速度运动时。因为惯性力较大。具有很大的动量，使行程终了时，活塞与缸盖发生撞击，造成液压冲击盒噪音，引起破坏性事故或严重影响精度，为此，大型高速高精度的油缸常带有缓冲装置。

氧化物。腐蚀液压装置的零件，为了及时排除积存在油缸内的空气，油液最好从油缸的最高点进入和引出。要去高的油缸，常在油缸两端分别装一只排气塞。

本油缸，行程较短，速度不太高，它是转子压轴专用，目的是将转子的轴压入转子，靠轴上和压轴肩限位，到位以后，压不动为止。基于以上原因，这台油压机的设计，缓冲装置和排气阀没有采用。

九．液压控制原理图及速回油路和阀类损失分析

1. 液压系统工作原理如图（见第 页）.

原理简析：液压系统中有两个泵，泵是一个高压，大流量恒功率的变量泵。最高工作压力为315kgf/cm2。其压力通过远程调压阀国定。辅助泵2是一个低压小流量的定量泵，主要用以供给电磁阀，液动的控制压力油，其压力由溢流阀22调整。

<1>主缸运动

①下行压制

按下按钮电磁阀YA通电,电磁阀18处于右座,泵2供油径18至液动阀17,17在液控压力油的作用下处于送至单向阀14,然后送至主缸上腔,而主缸下腔的油径单向顺序阀<11.1>组合从17右位至单向阀15然后回到上腔因滑块自重快速下行而造成的上腔真空。

②保压

当主缸上腔的油压达到预定值,压力继电器16发出信号,使电磁铁YA1断电,阀18回复中位,于是阀17失去控制,油压力17也回复中位,此时,油缸上,下腔油路都被封闭。

③泄压回程

保压过程结束时间继电器发生信号使电磁铁YA2通电，<当定程压制时,由行程开关SQ2发信号>使电磁铁18处于左位控制回程由泵2油提供的压力油径18左位送至17,使17处于左位泵与供油径17的右位送至主缸下腔,而上腔的通过液控单向阀14流至17,然后回到油箱。

④停止

当按下电控系统的停止按钮（定位状态时，挡铁压下行程开关SQ1）电磁铁YA2断电主缸被阀17所紧（17已回复中位）停止运动，回程结束，此时，应将溢流阀的压力值调大，以防止活塞滑块因自重而下滑11.12组成单向顺序阀，此处作为平衡回路。

<2>顶处缸

① 顶出

按下启动按钮YA3通电吸和,电磁阀19处于左位,泵2供油径19的左位至20,使液动阀20处于左位,则泵5供油从20的左位送至顶出缸下腔,而其上腔的油径20的左位回到油箱。

② 退回

YA3断电YA4吸和，油路换向，顶出缸活塞下降。

2. 速回油路和阀类压力损失分析

根据液压原理图和速回油路管道及阀类元件的压力损失，液压系统的压力损失是：

（1） 管路系统的压力损失

因为实际液压系统中，其管道往往是一般一段的直管。通过一定方式连接。此外，为了控制、测量和其他需要，还要在管道上安装控制阀和其他元件。这样除了y

沿程损失外。液体流过各接头、阀门等局部时会产生撞击，漩涡流等现象，导致一定的能量损失。

（2） 进油路压力损失

（3） 阀类的局部压力损失

根据液压系统进行分析，经对此获知总压力损失与原假设总压力损失相差不大。因为液压缸的工作压力与假设最大工作压力相差不大，所以不必对泵设计进行修正。

十.电控设计

可编程序控制器的设计

1.PC的概述

PLC使在传统的继电器—接触器控制的基础上，总结先进的微机技术发展起来的新型工业控制装置。PLC把计算机的功能完善通用，灵活的特点与继电接能控制的简单，直观价格便宜等特点结合起来，形成以微机技术为核心的电子控制设备。

PLC接受由 *** 作面上的按钮开关，选择开关，数字开关等给出的主令输入信号及表示设备状态的限位开关光电开关等。传感器送来的输入信号。去控制如电磁阀，马达，电磁离合器等驱动性负载及指示灯，数字显示器性负荷。

PC使一种小类的可靠性极高的智能控制工具，是各种自动控制系统中的核心部件。小电磁阀，导向阀等小型负载可由可编程控制器直接驱动，而三相马达。大容量电磁阀等大负载则需要通过接能器或中间继电器的驱动。可编程控制器的内部结构。

PC采用以微型计算机为核心的电子线路。它可等效地看成普通继电器定时器计时器等组成的综合件。

PC中的输入继电器由接通输入端的外部开关来驱动。

PC中的输出继电器除提供外部输出接触点外，还有多种内部辅助点供编程使用。

PC的内部部件还有：

定时器（T） 计算器（C）

辅助继电器（M） 状态寄存器（S）功能块线圈（F）等，这些元件都有许多供编器，使用的 常开触头和常闭触头，可在编程控制器内部使用，

机型选择：

F系列可编程控制器是输入输出点数12~120点的 小型专用，可编程控制器，具有优异的技术性能，尤其突出了容易 *** 作和方便应用的 特点，

考虑本设计中将用到将近30个输出接点，我们选择F—30MR（共30个 点）输入输出元件号，

输入继电器

401—407，410—413，11点

500—503，510 5点

输出继电器 基本单位

430—437 8点

450—451 2点400

特殊辅助继电器（本设计所需的）

M71 初始化脉冲

M574禁止状态转移

2．本设计PC控制的具体运行情况

（一）工作方式

1．调整（点，动）2，手动

3，单循环4，自动

（二）输入输出点安排

1，旋钮开关（规范选择）

调整*500手动*501

单循环*502 自动*503

2．现场器件（按钮）

输入点：SQ3（顶缸上限接近开关）*401

SQ4（顶缸下限接近开关）*403

SB6（主缸下行起动开关）*404

SB7（主缸上行启动开关）*404

SP（压力继电器）*407

SQ1 (主缸上行接近开关)*410

SQ2（主缸上行接近开关）*411

SQ8（顶缸顶出起出开关）*412

SB9（顶缸退回开关）*413

SB3（PC停止开关）*402

SB4（PC传动开关）*510

输出点：

YA1（电磁铁KA1）Y430 接显示灯 Y434

YA2(电磁铁KA3) Y431 Y435

YA3(电磁铁KA4) Y432 Y436

YA4(电磁铁KA5) Y433 Y437

KT1 T450

KT2 T451

三．整体程序机构图

四． *** 作面板

五．各部分程序及说明

1.主控程序的设计（见PC图）

主控程序包括以下程序：

（1） 状态的初始化程序。

（2） 状态的转移起劲。

（3） 状态的转移禁止。

（1） 初始化说明

当开机第一个扫描周期，MT1即对S600复位，做好状态传递的准备。

单循环状态时，X502即对S600复位。

当PC处于调整（X500）手动状态（X501）将600复位。

当PC位调整及手动状态时或开机后一个工作周期，可利用功能指令将S601~S606全部复位。

（2） 转移启动说明

当按下启动按钮X405时，中间继电器M100接通、执行转移启动命令，PC运行一个周期，单周期传送停止。

(3) 状态转移禁止说明

当按下停止按钮X402，特殊辅助继电器M574指定用于禁止状态转移。所有状态转移均被禁止。同样在调整手动状态下禁止状态转移。只有当手动，调整复位后再按启动按钮使M101产生脉冲解除禁止。当PC运行单循环和自动时，按停机按钮，M574自锁，停止在当前过程，当按循环启动按钮时，从该过程开始动作。

2. 调整及手动程序设计（见PC图纸）

说明：（1）无论在调整还是手动状态，程序执行跳转指令CTP700~E3P700间的内容。（2）当手动时，输出Y430~Y433均执行自锁功能。

3. 单循环及自动循环程序设计

（1） 功能图

（2）

（3） 程序图（见PC图纸）

依照梯形图（见A2图纸PC控制梯形图）

设计整体程序如下：

1. LD M71

2. OR X502

3. SS600

4. LD X500

5. OR X501

6. RS600

7. LD X500

8. OR M71

9. OR M71

10. OUT F671

11. K 601

12. OUT F672

13. K 606

14. OUT F670

15. K 103

16. LD X510

17. OUT M100

18. LD X510

19. PLS M101

20. LD X402

21. OR X500

22. OR X501

23. OR M71

24. OR M574

25. ANT M101

26. OUT M574

27. LDI X500

28. ANI X501

29. CJP 700

30. LD X501

31. AND Y430

32. OR X404

33. ANI X411

34. ANI Y431

35. OUT Y430

36. LD X501

37. AND Y431

38. OR X405

39. ANI Y410

40. ANI Y430

41. OUT Y431

42. LD X501

43. AND Y432

44. OR X412

45. ANI X401

46. ANI Y433

47. AND X410

48. OUT Y432

49. LD X501

50. AND Y433

51. OR X413

52. ANI X403

53. ANI Y432

54. AND X410

55. OUT Y433

56. EJP 700

57. STC S600

58. AND X410

59. AND X403

60. AND M100

61. S S601

62. STL S601

63. OUT Y430

64. OUT Y434

65. LD X407

66. S S602

67. LD X411

68. S S603

69. STC S602

70. OUT T450

71. K 60

72. LD T450

73. S S603

74. STC S603

75. OUT Y431

76. OUT Y435

77. LD X410

78. S S604

79. STC S604

80. OUT Y432

81. OUT Y436

82. LD X410

83. S S608

84. STC S605

85. OUT T451

86. K 300

87. LD T45

88. S S606

89. STC S606

90. OUT Y433

91. OUT Y437

92. LD X403

93. AND X502

94. S S600

95. LD X403

96. AND X503

97. S S601

98. RET

99. END

十二.课程总结

通过这次毕业设计。我学到了平时在课堂学不到的知识。培养了我们灵活运用所学知识，时一次综合性的实践过程。不仅提高了 我们的动手实践能力。还使我进一步提高了分析和解决工程技术。问题的能力，进一步掌握了设计程序，规范和方法，树立正确的设计思想（安全第一，制造容易，使用方便，外形美观）。从而巩固、扩大、深化了所学的基本理论。基本知识和基本技能，提高了制图、计算、编写说明书的能力以及正确使用技术资料、标准手册等工具书籍的能力。

在整个设计过程中，我一直保持着严肃认真，一丝不苟和实事求是的工作之风。这次我设计的是油压机中油缸部分，由于对这方面知识掌握得还不十分充足，所以设计中若有错误和不妥之处，务必请指导老师批评指正，以使得我能够进一步完善油缸设计方案。

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