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刍议机电工程自动化中PLC技术的引入摘要：传统机电控制系统自动化水平较低，不仅无法保证系统控制的精准化，影响机械生产效率和生产质量，而且还需要大量的人力资源人工操作控制系统，人类工作强度较大。
将PLC技术应用于机电控制装置中，可以实现对传统机电控制系统的优化和改进，对于提高系统控制水平和控制力度是非常重要的，加快了机械电子控制技术的发展和进步。
并且，随着对PLC技术研究的不断深入，该项技术变得越来越成熟，已经被广泛应用于整个机电控制领域，其实用价值得到了充分体现。
本文主要探究了机电工程自动化中PLC技术的引入，以供参考。
关键词：机电工程自动化；PLC技术；引入引言：当前，PLC技术已被大量应用于机电工程领域，并将计算机与自动化控制及通信信息技术相结合，使得机电工程的运作更具可靠性、灵活性和简便性。
PLC技术在电气工程中的应用，增强了电气工程的自动化控制水平，也更好的推动了电气工程自动化行业的快速发展。
一、PLC技术综述PLC技术是一种可程序控制技术。
该技术在运行时，主要依赖于相关的编程存储器来保存内部程序，并基于其进行用户指令的接收和引导，从而进行逻辑运算作业。
通常来说，PLC技术可以根据使用者所下达的各种命令，在专用的软件体系结构中“串行”运行。
总的来说，该技术在运行时可以借助于控制器来进行栈指令顺序的安排，并从而进行数据状态的扫描，然后将处理结果转化为控制信号形式进行传递，最终在借助于执行结构中的CPU来完成程序的循环执行。
现在，可编程控制器技术已被大量应用到电力控制中，从而使电力系统的连接数量大大减少。
此外，在技术系统下，接线端口在运行时可以实现对数据信号的输入和输出，而且还可以通过软件与内部线路的连接，从而简化了相关的操作流程。
PLC技术在电气工程进行自动化控制中是必不可少的，所以，随着社会的发展，PLC技术在电气工程自动化控制中的应用已经成为必然。
现代计算机的研发结果将会被各个领域所普遍应用，而自动化控制的电气工程也是被应用的领域之一，为了让它与时俱进，使得电气工程的自动化技术也在逐步地寻求新的解决办法，期望可以将现代的信息技术与自己的系统性能相融合，将PLC技术与电气工程相融合，从而让电气自动控制中的新型信息技术得以充分的展现。
《电气控制与PLC技术》课程标准课程名称：《电气控制与PLC技术》学时：96学时适用专业：电气自动化技术、机电一体化技术、数控技术、计算机控制技术、电子信息工程技术等专业。
一、课程概述(一)课程定位《电气控制与PLC技术》课程是高职高专院校机电一体化技术、电气自动化技术、计算机控制技术、数控技术、电子信息工程技术专业的一门核心职业技能课程，是一门实践性和专业性较强的课程。
通过采用“教学做”一体化教学、项目训练与综合实训一体化，企业顶岗实习与校内实习相结合等新型教学模式，使学生了解电气控制与PLC 技术方面的基本原理、结构、编程方法、编程技巧、基本技能，培养学生应用技术知识的能力以及创新思维能力，提高学生的专业素质，使学生具备一定的电气控制与PLC控制技术分析、设计和制作等技能型人才所必需的基础知识及相关的基本职业能力，使学生在机电设备行业更好适应新的工作需要，为毕业后就业及今后可持续发展奠定基础。
(二)设计思路本课程根据高职办学的需要，紧密依托行业开发课程，从高技能人才的培养要求出发，以强化技术应用能力培养为主线，校企联合共同开发构建基于工作过程的教学体系。
按照“校企合作、工学结合、能力为本、就业为先”的理念，聘请行业专家、企业技术能手担任专业委员会委员，对课程的教学目标、教学内容等进行论证，与行业技术专家一起根据专业岗位能力标准，分析和归纳所对应的知识与技能要求，然后对知识技能进行归属性分析，以实际工作任务驱动，按项目进行教学单元构建，将知识融合到项目和任务中。
课程内容以“理论够用、实践为重”为指导思想，以岗位技能需求为标准，采用由课程组自编的十二五规划高职特色教材《电气控制与PLC应用技术》，利用电工电子与自动化省级职业院校实训基地和校外实习基地的硬件资源，将课堂搬到实训现场，率先采用独具特色的“一班一厂、即学即练制”案例教学模式，在做、教、学中充分体现做中学和学中做，以实际工作项目激发学生的学习兴趣，通过项目、任务的训练加深学生对知识的理解、记忆和掌握运用，在项目、任务训练中提高学生的岗位技能，培养学生工程实践能力、职业意识、合作意识与创新意识，提高学习效率。
《电气控制与PLC控制技术》课程教学大纲一、课程的地位、作用和任务《电气控制与PLC控制技术》是自动化、机电类等专业的一门核心课程，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性课程。
通过学习使学生掌握常用电器的使用、控制电路的基本环节、常见故障分析、PLC的构成、指令系统及编程方法，形成控制电路的设计、安装、调试、故障处理能力和应用可编程控制器实现电气自动控制要求的能力。
二、教学内容及教学要求（一）常用低压电器1．知识点和教学要求（1）掌握各种常用低压电器的工作原理，图形和文字符号及使用方法。
（2）理解各种常用低压电器的组成和结构特点。
（3）了解各种常用低压电器的一般技术指标。
2．能力培养要求使学生具有选择和使用各种常用低压电器的能力和简单故障判断能力。
（二）电气控制电路的基本控制环节1．知识点和教学要求（1）掌握电气控制原理图的基本知识和绘图方法，电动机启动和制动控制方法，各种保护环节，控制系统中常用的控制原则。
（2）理解三相绕线式异步电动机的启动控制方法。
（3）了解直流电动机的启动、反转、调速和制动的控制方法。
2．能力培养要求使学生具有分析和设计简单电气控制电路图的能力。
（三）常用机床电气控制系统1．知识点和教学要求（1）掌握阅读和分析电气控制原理的方法和步骤。
（2）理解常用机床电气控制原理。
（3）了解常用机床电气控制系统故障分析。
2．能力培养要求培养学生具有阅读和分析电气控制原理图的能力、常见电气故障诊断和分析的能力。
（四）桥式起重机电气控制1．知识点和教学要求（1）理解桥式起重机的电气控制原理，凸轮控制器和主令控制器的工作原理。
（2）了解桥式起重机的结构、电气控制要求、电动机的几种工作状态。
2．能力培养要求使学生初步具有分析和操作桥式起重机电气控制线路的能力。
（五）可编程控制器概述1．知识点和教学要求（1）理解PLC的定义和特点。
（2）了解PLC的来源、应用范围、发展趋势以及在工业自动控制领域中的地位和作用。
液压动力滑台的PLC控制系统设计摘要液压动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通用部件，液压动力滑台在组合机床中已得到广泛的应用。
液压动力滑台通过液压传动系统可以方便地进行无级调速，正反向平稳，冲击力小，便于频繁地换向工作。
配置相应的动力头、主轴箱及刀具后可以对工件完成各种孔加工、端面加工等工序，它的性能直接关系到机床质量的优劣。
本设计是在充分分析了液压动力滑台的液压传动系统及工作原理的基础上，通过继电器一接触器控制与PLC控制方案的对比我选择了PLC控制，根据控制要求选择了PLC的型号，在硬件设计中画出了PLC的外部接线图；在软件设计中，设计了液压动力滑台PLC控制系统的软件流程图和梯形图，实现了控制要求。
关键词：液压，动力滑台，PLC，控制Design of PLC Control System for Hydraulic Power SlidingTableABSTRACTHydraulic Power Sliding Table is a combination of tools used to achieve the feed movement of the general components, hydraulic power slide in the modular machine tool has been widely used. Hydraulic Power Sliding Table by hydraulic variable speed drive system can be easily carried her, positive and negative to stable, the impact force is small, easy to work frequently change. Configuration corresponding power head, spindle and tool box on the workpiece can be completed after the processing of various holes, face processing and other processes, its performance is directly related to the merits of quality machine tools.The design is a full analysis of the hydraulic power transmission and hydraulic slide sets based on the principle, by a contactor control relay and PLC control program for comparison I chose the PLC control and PLC based control requirements of the model chosen, In the hardware design to draw the external wiring diagram of PLC; in software design, the design of the Hydraulic Power Sliding Table PLC control software flow chart and ladder, to achieve the control requirements.KEY WORDS: Hydraulic, Power Sliding Table，PLC，control目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1 液压动力滑台的应用 (2)1.2 继电器—接触器控制与PLC控制方案的比较 (2)1.2.1 继电器—接触器控制的优缺点 (2)1.2.2 PLC在液压动力滑台中的应用 (3)第2章液压动力滑台液压传动系统及工作原理 (4)2.1 功能结构 (4)2.2 液压传动系统及工作原理 (4)第3章液压动力滑台PLC控制系统的设计 (9)3.1 硬件的设计 (10)3.2 软件的设计 (10)3.2.1 软件流程图的设计 (10)3.2.2 梯形图的设计 (12)结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)外文资料翻译 (19)前言液压动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通用部件，液压动力滑台在组合机床中已得到广泛的应用。
可编辑修改精选全文完整版一、课程性质及定位本课程是机电专业的一门专业主干核心课程，适用于机械制造与自动化、机电一体化等专业，属于B类课程。
本课程定位于电气控制线路的工作原理与PLC 编程两大方面的内容，培养学生的分析和设计电气控制线路的能力，是一门既有系统理论又有实践性的专业课程。
二、本课程教学目标与任务通过本课程的学习，学生应能掌握PLC的基本工作原理和电气控制的基础知识。
为此，必须完成继电-接触器控制电路的基本知识和常用控制电路的教学任务，培养学生熟练地掌握继电-接触器系统基本控制电路，并能设计、安装、调试各种简单的电气控制电路的能力。
三、先修及后续课程先修课程：《电工基础》、《电子技术》、《电机与拖动》后续课程：《伺服系统》、《机电一体化技术》、《数控机床调试与维护》等。
四、本课程教学内容及基本要求第一章常用低压电器教学内容：接触器、熔断器；电磁式接触器；低压断路器；继电器。
基本要求：了解控制电器的分类与应用特点；了解常用典型控制电器的主要特点及结构特征；掌握常用典型控制电路的用法，会识别常用控制电器及图形符号。
第二章电气控制线路的基本原则及基本控制电路教学内容：三相异步电动机的点动、长动控制电路；三相笼型异步电动机单向全压起动控制线路；三相笼型异步电动机降压起动控制线路；三相笼型异步电动机正、反转控制线路；三相笼型异步电动机制动控制线路；电动机的保护电路。
基本要求：了解电气控制线路绘制的国家标准化；能绘制和阅读简单的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理；能利用常用的控制电器和基本电路进行简单的控制电路设计制作。
第三章常用机床电气控制教学内容：CA6140车床的电气控制；M7130平面磨床的电气控制；Z3050搖臂钻床的电气控制；铣床电路电气控制。
基本要求：能阅读各种机床的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理。
第四章可编程序控制器的基本概况教学内容：可编程序控制器的基本概；基本要求：了解可编程控制器的历史与发展，应用领域与发展趋势。
机械设计制造及其自动化专业实验——机电控制实验机床液压与气动控制回路PLC控制实验实验指导书重庆理工大学实践教学及技能培训中心2010年12月学生实验守则1．学生应按照实验教学计划和约定的时间，准时上实验课，不得迟到早退。
2．实验前认真阅读实验指导书，明确实验目的、步骤、原理，预习有关的理论知识，并接受实验教师的提问和检查。
3．进入实验室必须遵守实验室的规章制度。
不得高声喧哗和打闹，不准抽烟、随地吐痰和乱丢杂物。
4．做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程，爱护仪器设备，服从实验教师和技术人员指导。
未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品。
5．实验中要细心观察，认真记录各种试验数据。
不准敷衍，不准抄袭别组数据，不得擅自离开操作岗位。
6．实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生。
若出现事故，应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保护现场，不得自行处理。
7．实验完毕，应主动清理实验现场。
经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。
8．实验后要认真完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。
在规定时间内交指导教师批改。
9．在实验过程中，由于不慎造成仪器设备、器皿、工具损坏者，应写出损坏情况报告，并接受检查，由领导根据情况进行处理。
10．凡违反操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的，肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度，按学院有关规定予以赔偿。
重庆理工大学说明1.同学可以登录学校的“实验选课系统”（从学校首页登陆：或从数字校园登录），自己进行实验项目的选择。
希望同学们能在每个实验项目开放的时间内尽早进行实验预约（预约时间必须比实验上课时间提前3天），因为学生数量比较多，如果某实验项目开放的时间内同学未能进行实验预约，则错过该实验项目的实验机会，补做就要在该实验项目下一次开放时进行。
2.如有什么问题，同学可以拨打电话联系62563172张君老师。
佛山科学技术学院课程设计说明书设计名称：机电一体化综合课程设计题目：机电设备液压系统的电器与PLC控制学生姓名：专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：指导教师：日期：年月日课程设计任务书机械设计制造及其自动化专业年级班一、设计题目机电设备液压系统的电器与PLC控制二、主要内容设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环。
快速往返速度为v1=3m/min，加压速度为v2=40mm/min，压制力为F=200KN，运动部件总重量G=18KN。
快速行程380mm；慢速行程：20mm，起动时间为0.2s。
三、具体要求1、设计系统液压图，根据题目要求计算系统压力，并选择所有阀的型号（压力、流量等）；2、绘制电器控制线路图，能满足基本工作要求；3、编制PLC控制程序，能考虑整个液压系统的安全工作过程、工作速度、工作平稳性；程序包含手动、自动程序；四、进度安排1、阅资料，复习相关课程2天2、熟悉力士乐电子液压控制系统4天3、设计某台常用机械设备液压和电器控制系统10天4、完成元器件安装、接线、调试，模拟出设备的工作过程4天5、整理和编写说明书，准备答辩3天五、完成后应上交的材料1、液压系统设计实物连接图2、课程设计说明书六、总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录一．课程设计的主要内容和任务 (4)二．力士乐电子液压控制系统原理 (4)三．各系统的设计过程，考虑方案的合理性 (5)3.1分析负载 (5)3.2确定执行元件主要参数 (7)3.3设计液压系统方案和拟定液压系统原理图 (8)四．各系统液压原理图，电器图和梯形图 (12)4.1液压系统原理图 (12)4.2电气控制系统原理图 (13)五．选用的相应元器件清单 (17)六．结论与心得体会 (22)七．参考文献 (22)八．附件 (23)一、课程设计的主要内容和任务设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环。
快速往返速度为v1=3m/min，加压速度为v2=40mm/min，压制力为F=200KN，运动部件总重量G=18KN。
快速行程190mm；慢速行程：10mm，起动时间为0.2s。
要求：1、设计系统液压图，根据题目要求计算系统压力，并选择所有阀的型号；（压力、流量等）2、绘制电器控制线路图，能满足基本工作要求；3、编制PLC控制程序，能考虑整个液压系统的安全工作过程、工作速度、工作平稳性；程序包含手动、自动程序；二、力士乐电子液压控制系统原理力士乐设备说明：为适应对液压传动与控制技术知识日益提高的要求，特别为进行职业培训和专业进修开发了液压技术实验教，学系统－TS-DS4。
基本的实验教学系统，主要由以下部分组成：实验台支架（1）－配有稳固而转向灵活的承载滚轮（2）、并集成液压动力站（3），电气开关柜（4），工具箱（5），玻璃量筒（6）和P/T分配器（7）。
结构上，可以选择或者配置2个网孔栅实验板（8）用于液压元件，或者配置2个铝型材实验板（9）用于气动元件。
或者是各选1个网孔栅实验板和1个铝型材实验板。
训练系统就在网孔栅实验板或铝型材实验板上组装，用软管连接。
液压软管的快速接头，可以使训练实验既快速又安全地进行。
有选择的提供一个负载模拟器（10），并有大量的成套组件可供选择。
这样，基本实验教学系统，可成为一个完整的、按用户要求定制的、接近实践的确保职业培训和专业进修要求的系统。
设备特点：－用于职业培训和专业培训的实验教学系统－适合于进行BiBB(柏林联邦职业培训研究所)所推荐的学习训练。
－设备结构坚固，稳定性好。
－低噪音运行。
－便携式，滚轮稳定而转向灵活。
－模块化结构，多种变型。
－采用REXROTH公司NG6标准阀元件。
－一目了然而又深思熟虑的设计。
－大量成套组件可供选择。
•液压传动•故障诊断•电控元件•基础成套组件液压传动与电液控制•电液比例技术•行走机械（工程机械）液压技术－工艺技术交叉兼容的方案构思，适用于•液压传动与控制•气压传动与控制•机电一体化－有选择的备有详细的、一目了然的三、各系统的设计过程，考虑方案的合理性3.1分析负载：（一）外力负载：因为压制力为F1=200KN，运动部件总重量G=18KN，所以外力负载为：F=200KN-18KN=182KN（二）惯性负载：活塞杆的质量m=18KN/10=1800KG, 快速往返速度V1=3m/min=0.05m取加速时间t=0.2s，所以加速度:（三）阻力负载：因为本系统忽略所有的静摩擦和动摩擦，所以阻力负载为0。
由上所知，液压缸在各工作阶段的负载如下表。
所以负载图如下图所示速度图如下所示。
3.2确定执行元件主要参数：m/min 3-3450负载图因为组合机床的最大负载约为182000N，所以液压系统取压力P1=19MPa。
因为系统要求快进快退速度相等，所以液压缸选用单活塞杆式。
这种情况下，液压缸无杆腔的工作面积A1等于有杆腔的工作面积A2的两倍，即T=A1/A2=2,并且活塞杆直径d与杆筒直径D成d=0.707D的关系。
为防止压头突然向下冲，在回油路上应设有背压P2，按书上资料取P2=0.5MPa。
由工进的负载值按书上资料计算液压缸面积将这些直径按GB/T2348—2001圆整成就近标准值得D=0.12m,d=0.08m由此求得液压缸两腔的实际面积为,。
经验算，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。
根据上述D和d的值，可估算出液压缸的各个工作阶段中的压力、流量和功率，如下表所示。
工况图如下：3.3设计液压系统方案和拟定液压系统原理图（一）设计液压系统方案由于该系统是固定式机床，且不存在外负载对系统作功的工况，并由工况图可知，这台机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小，所以系统采用节流调速方式和开式循环为宜。
为了防止压头突然下冲，回油路上要设置背压。
（二）选择基本回路a.选择快速运动和换向回路系统中采用节流调速回路后不论采用何种油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动。
b.选择工进回路通过在进油路和回油路上分别接入一个调速阀来调节工进过程中的运动速度。
从快进转到工进时，输入液压缸的流量从36.5l/min降至1.02l/min，速度变化较大，可选用电感式限位开关来控制速度的换接，以减少液压冲击。
当工进转为快退的时候，回路中的流量很大，进油路中流量通过39.6l/min。
为保证换向平稳，应采用电磁换向阀式换接回路。
c.选择保压回路当快进到达预定位置时，系统处于保压状态，为实现这样的功能，系统中选用M型和O 型电磁换向阀，当保压的时候，O型电磁换向阀处于中位，通过溢流阀的调节作用使整条回路处于保压状态。
（三）将液压回路综合成液压系统将以上回路组合在一起并经过修改和整理可以组合成一个如图所示的液压系统原理图。
（四）选择液压元件a.液压泵液压缸在整个工作循环的最大工作压力为7.767MPa，如取进油路上压力损失为0.8MPa,则液压泵最大工作压力为P=7.767+0.8=8.567MPa因系统较为简单，故取泄漏系数为1.05，则液压泵实际流量为由于溢流阀最小稳定溢流量为3L/min，而工进时输入液压缸流量为1.02L/min,故液压泵流量规格最小应为4.02L/min。
根据以上压力和流量，查阅相关产品样本，最后确定选取从CBN-E425型齿轮液压泵，其排量是25ml/r,当液压泵的额定转速是2000r的时候，输出的理论流量是25mlx2000r=50L/min，取液压泵的容积效率是0.93，则液压泵的实际输出流量是50L/minx0.93=46.5L/min。
由于液压缸在快退时输入功率最大，这时候液压泵工作压力是 1.95Mpa，流量是46.5L/min,取液压泵的总效率是0.84，则液压泵的驱动电机所需要的功率是=1.799KW查阅电机产品样本选择Y90L-2,其额定功率是2.2KW，额定转速是2000r/minb.阀类元件及辅助元件根据阀类及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出如下图所示这些液压元件的型号及规格。
（五）验算液压系统性能验算系统压力损失并确定压力阀的调整值。
因为系统为中小型的液压系统，管道压力损失很少，可以不如考虑。
压力损失的验算应该按一个工作循环中不同阶段分别进行。
1、快进由液压原理图可知，进油路上油液通过M型三位四通电磁换向阀的流量是46.5ml/min，通过二位四通换向阀的流量是46.5ml/min，因此进油路的总压力损失为回油路上，流经O型三位四通电磁换向阀的流量是24.3ml/min ，因此回油路的总压力损失为：2、工进由液压控制原理图可知，工进时，进油路上油液通过M型三位四通电磁换向阀的流量是1.02ml/min，通过两位四通电磁换向阀的流量是1.02ml/min，因此进油路的总压力损失为回油路上，流经O型三位四通换向阀的流量是0.53ml/min ，因此回油路的总压力损失为：a3、快退由液压控制原理图可知，快退时，进油路上油液通过4通3位阀的流量是39.6ml/min，通过4通2位换向阀的流量是39.6ml/min，因此进油路的总压力损失为回油路上，流经4通3位换向阀的流量是75.72ml/min ，因此回油路的总压力损失为：则由此可知，溢流阀的调定压力是P=0.245+7.767=8.012MPa四、各系统液压原理图，电器图和梯形图本系统由液压系统跟电气控制系统组成，以下是各系统的原理和介绍。
4.1液压系统原理图液压回路的工作原理工作过程：快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环a)快速空程下行工作原理：A2通电,B2通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的左位——调速阀5——二位四通电磁换向阀7左位——液压缸8上腔。
回油路：液压缸8下腔——三位四通电磁换向阀9左位——溢流阀10——油箱2速度通过调速阀5调节b)慢速加压工作原理：A2通电，B1通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的左位——调速阀5——二位四通电磁换向阀7左位——液压缸8上腔回油路：液压缸8下腔——三位四通换向阀9的右位——节流阀11——三位四通电磁换向阀4左位——油箱2速度通过调速阀5和节流阀11共同调节c)保压工作原理： A2通电，三位四通电磁换向阀9处于中位。
通过调节溢流阀3保持系统压力d)快速回程：A1通电，B1通电，C1通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的右位——节流阀11——三位四通电磁换向阀9的右位——液压缸8下腔回油路：液压缸8上腔——二位四通电磁换向阀7左位——调速阀6——油箱2速度通过调速阀6调节4.2电气控制系统原理图a) 电气系统由三菱FX1N-24MR PLC部分和力士乐电气系统学习板组成，下面是该系统的组成电路图以及程序梯形图。
