基于plc控制系統(tǒng)的大型籠舍自動(dòng)門(mén)設(shè)計(jì)

PAGEII基于plc控制系統(tǒng)的大型籠舍自動(dòng)門(mén)設(shè)計(jì)摘要當(dāng)今社會(huì)產(chǎn)品更新?lián)Q代越來(lái)越快，人力成本不斷提升，生活的節(jié)奏不斷變快，以前在大型動(dòng)物飼養(yǎng)方面都是以人為主，通過(guò)人力來(lái)去手動(dòng)的開(kāi)啟大型動(dòng)物籠舍的門(mén)，這種方式不但工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且有一定的危險(xiǎn)性，大型動(dòng)物的籠舍門(mén)，不但笨重而且開(kāi)關(guān)極其費(fèi)力特別像大象，老虎，獅子等猛禽動(dòng)物在開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)的時(shí)候，很有可能受到傷害，本文設(shè)計(jì)一種可以自動(dòng)開(kāi)關(guān)猛獸動(dòng)物籠舍的門(mén)，采用plc控制液壓缸驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)，同時(shí)在關(guān)門(mén)之后底部帶有插銷(xiāo)可以鎖定確保安全。關(guān)鍵詞籠舍自動(dòng)門(mén)；液壓驅(qū)動(dòng)；AbstractToday'ssocialproductsareupdatingfasterandfaster,thehumancostisrising,andthepaceoflifeisbecomingfasterandfaster.Inthepast,intheaspectoflarge-scaleanimalbreeding,peopleweremainlyusedtomanuallyopenthedoorsoflarge-scaleanimalcages.Thiswayisnotonlythelaborintensityofworkers,butalsoacertaindegreeofdanger.Thedoorsoflarge-scaleanimalcagesarenotonlybulkybutalsoextremelyopenandcloseWhenthedoorisopenedandclosed,theRaptors,suchaselephants,tigers,lionsandsoon,arelikelytobehurt.Inthispaper,akindofdoorthatcanautomaticallyopenandclosethecageofraptorsisdesigned,whichisdrivenbyPLCcontrolledhydrauliccylinder.Atthesametime,afterthedoorisclosed,thebottomwithapincanbelockedtoensuresafety.Keywordscageautomaticdoor;hydraulicdrive;xxx大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)PAGE20目錄摘要 IAbstract II1緒論 11.1PLC的發(fā)展 11.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 22籠舍自動(dòng)門(mén)設(shè)計(jì) 32.1設(shè)計(jì)原則 32.2設(shè)計(jì)組成 32.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 42.3.1設(shè)計(jì)參數(shù) 42.3.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 42.4自動(dòng)門(mén)設(shè)計(jì)方案 52.5自動(dòng)門(mén)液壓特點(diǎn) 52.6自動(dòng)門(mén)液壓原理 72.7自動(dòng)門(mén)液壓缸 92.7.1液壓缸內(nèi)徑確定 92.7.2液壓缸行程確定 102.7.3液壓缸活塞桿直徑確定 102.7.4液壓缸壁厚、外徑等參數(shù)計(jì)算 113硬件設(shè)計(jì) 143.1PLC選型 143.2電磁閥型 143.3傳感器 143.4變頻器 153.5三相電機(jī) 163.6硬件電路 16致謝 18參考文獻(xiàn) 19結(jié)論 201緒論1.1PLC的發(fā)展最近幾年來(lái)，PLC在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的越來(lái)越廣，它的性能組機(jī)周期等都優(yōu)于同類(lèi)的其他產(chǎn)品。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，他在位置控制，伺服控制，過(guò)程控制，數(shù)據(jù)處理等各個(gè)方面應(yīng)用越來(lái)越多在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為了提高，生產(chǎn)精度對(duì)未知的控制尤為重要。PLC是以微機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)嵌入式系統(tǒng)把自動(dòng)控制技術(shù)的一種電子設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，編程可靠等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)方面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可編程控制器是工業(yè)中最主要的自動(dòng)化控制設(shè)備。專(zhuān)家認(rèn)為，可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段。PLC，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和機(jī)器人將成為今后的工業(yè)中的三大支柱產(chǎn)業(yè)。PLC是在繼電器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種邏輯控制單元，它內(nèi)部實(shí)行軟連接，再輸入口和輸出口之間，可以實(shí)現(xiàn)編程的軟連接。簡(jiǎn)單可，編程方便。PLC在安裝的時(shí)候有集中控制和分散控制，隨著當(dāng)代技術(shù)的不斷發(fā)展。以及控制的大情況。由以前的分散控制集中控制。逐步發(fā)展到今天的分散控制?？煽啃允强刂频闹饕阅苤?，PLC采用的是大規(guī)模的集成電路技術(shù)，它有嚴(yán)格的制造工藝和生產(chǎn)工藝，內(nèi)部采用了先進(jìn)的防干擾技術(shù)，即可以達(dá)到很高的可靠性。在軟件應(yīng)用中，可以編入外圍的自動(dòng)診斷自動(dòng)檢測(cè)等子程序使系統(tǒng)中除之外的電路的io輸入與輸出也可以達(dá)到自診斷的目的，這樣就使整個(gè)系統(tǒng)更加的完整可靠。近年來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)機(jī)器的不斷快速發(fā)展，可編程控制器(ProgramableLogiccontroller)，它的本質(zhì)是大規(guī)模的集成電路以及計(jì)算機(jī)的綜合，他是為PLC半導(dǎo)體觸發(fā)電路為工業(yè)環(huán)境下設(shè)計(jì)的一種工業(yè)計(jì)算機(jī)，PLC最早是用繼電器實(shí)現(xiàn)的，所以說(shuō)PLC也稱(chēng)作繼電器控制，在后來(lái)隨著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，繼電器慢慢的被PLC取代，就是集成電路，他通過(guò)軟連接也就是邏輯連接布線，以實(shí)現(xiàn)邏輯的運(yùn)算順序的控制，定時(shí)技術(shù)和算術(shù)的操作，然后通過(guò)輸入和輸出模擬量數(shù)字量控制各類(lèi)機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。它廣泛應(yīng)應(yīng)用于自動(dòng)化自動(dòng)生產(chǎn)線，機(jī)器人，家用電器，個(gè)人電子設(shè)備。PLC的軟件組成結(jié)構(gòu)和工作原理程序編程方法大同小異，市面上主流的PLC產(chǎn)品，一般有三菱的，西門(mén)子的，歐姆龍等，他們的編程原理大同小異，一般都是以梯形圖為主，PLC與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，它的反應(yīng)速度更快，而且可靠，易于編程，靈活性好以及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容液壓系統(tǒng)，一般都用于工業(yè)型，在機(jī)械設(shè)計(jì)工業(yè)自動(dòng)化嗯有著全面的應(yīng)用，但是在控制籠舍門(mén)方面應(yīng)用較少，所以參考的資料比較少，本文根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用目的以及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研，設(shè)計(jì)了一種可以自動(dòng)開(kāi)關(guān)聽(tīng)籠舍自動(dòng)門(mén)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要目的是，通過(guò)工人點(diǎn)動(dòng)按鈕可以實(shí)現(xiàn)籠舍門(mén)的自動(dòng)開(kāi)和關(guān)，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)其PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)PLC控制部分的液壓也有所涉及。2籠舍自動(dòng)門(mén)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)原則任何的PLC設(shè)計(jì)最終目的都是實(shí)現(xiàn)被控被控制對(duì)象的工藝要求，提高產(chǎn)品的效率。所以PLC的設(shè)計(jì)也應(yīng)該遵循以下的規(guī)則：（1）滿(mǎn)足工藝要求充分發(fā)揮飄PLC的功能是設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)的前提是，設(shè)計(jì)人員深入現(xiàn)場(chǎng)研究，收集現(xiàn)場(chǎng)資料。收集相關(guān)的國(guó)內(nèi)外資料，同時(shí)注意和現(xiàn)場(chǎng)的管理人員溝通。擬定控制方案。解決設(shè)計(jì)中的難題。（2）保證PLC安全可靠任何設(shè)計(jì)最主要的目的就是安全可靠，PLC也不例外。一個(gè)系統(tǒng)能夠保證長(zhǎng)期安全穩(wěn)定可靠的工作是設(shè)計(jì)的重中之重，如果這個(gè)都達(dá)不到，其他的設(shè)計(jì)無(wú)從談起。就是在PLC的設(shè)計(jì)元件選擇程序編程上要全面考慮，防止程序過(guò)于冗長(zhǎng)。保證PLC不僅在正常的條件下能工作，而且在非正常的條件下也應(yīng)該有處置程序，比如急停等操作。（3）力求簡(jiǎn)單，維修方便一個(gè)新的控制工程能帶來(lái)巨大的效益，但是他要投入新的技術(shù)培訓(xùn)設(shè)備維護(hù)。運(yùn)營(yíng)等都會(huì)導(dǎo)致資金的大量增加，因此滿(mǎn)足控制前提下盡量減少使用成本。設(shè)計(jì)的程序盡量簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的方法符合人機(jī)工程學(xué)。在使用和維修方方面，盡量做到簡(jiǎn)單規(guī)范化四適應(yīng)發(fā)展需要。由于技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)也需要不斷的發(fā)展，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要有前瞻性，能遇見(jiàn)未來(lái)在后面的發(fā)展過(guò)程中在不增加原來(lái)設(shè)備的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)改變程序來(lái)增加設(shè)備的多樣性，以滿(mǎn)足今后的設(shè)備工藝的改進(jìn)。2.2設(shè)計(jì)組成本次設(shè)計(jì)籠舍門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要包括PLC，CPU，現(xiàn)場(chǎng)控制柜，警報(bào)器，連接電纜，按鈕等等。PLC西門(mén)子1200變頻器日本三菱行程開(kāi)關(guān)施耐德液壓站臺(tái)灣開(kāi)關(guān)施耐德電器柜自制指示燈施耐德電纜自購(gòu)急停開(kāi)關(guān)日本立德液壓缸自購(gòu)報(bào)警器日本立德液壓自購(gòu)籠舍自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)硬件組成2.3設(shè)計(jì)內(nèi)容2.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)門(mén)體長(zhǎng)2m、高3m，自重300-500KG，運(yùn)動(dòng)范圍0-2m,快速運(yùn)動(dòng)距離1.5m，快速運(yùn)動(dòng)速度0.5m/s，動(dòng)物最大沖擊力2000KG，遙控距離50m。3.輸入電源：AC380V/50HZ，控制電壓：24V2.3.2設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的大型籠舍自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容為plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，籠舍門(mén)采用上下推拉式來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)龍上門(mén)，上下推拉開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)為上面的兩個(gè)液壓缸，本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為電控系統(tǒng)PLC的控制電機(jī)接線圖，PLC梯形圖程序編制，液壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)的接線圖，籠舍門(mén)機(jī)械原理圖，籠舍門(mén)液壓驅(qū)動(dòng)原理圖等。2.4自動(dòng)門(mén)設(shè)計(jì)方案本文設(shè)計(jì)的大型籠門(mén)是開(kāi)關(guān)門(mén)的結(jié)構(gòu)方案圖如下，籠舍門(mén)的形式為上下提拉形式，籠舍門(mén)上下推拉的驅(qū)動(dòng)力為上部的兩個(gè)液壓缸提供液壓缸的動(dòng)力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的液壓站，然后只要通過(guò)控制液壓站就可以自動(dòng)門(mén)的控制，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的重點(diǎn)為plc的梯形圖編制以及其他電路附件的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)的籠門(mén)底部為兩個(gè)液壓鎖銷(xiāo)，在整個(gè)系統(tǒng)完成之后液壓縮小自動(dòng)合緊，這樣就可以有效防止籠門(mén)被誤打開(kāi)，使設(shè)計(jì)更加安全。籠舍結(jié)構(gòu)圖2.5自動(dòng)門(mén)液壓特點(diǎn)液壓系統(tǒng)主要有各種液壓元件，包括壓泵，減壓閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輔助機(jī)構(gòu)，按一定的組合而成。液壓工作原理是液壓泵在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，然后實(shí)現(xiàn)液壓油轉(zhuǎn)化成高壓油。液壓油經(jīng)過(guò)過(guò)濾系統(tǒng)之后輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后再換向閥的換向作用下，液壓缸就可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)。然后依次循環(huán)把油送回油箱，這樣就可以執(zhí)行了一個(gè)液壓循環(huán)。由此可知，液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)媒介是液壓，系統(tǒng)傳遞不受空間的限制，液壓傳動(dòng)是靠液壓控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。液壓組成主要以下幾個(gè)部分，動(dòng)力裝置它主要是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能。發(fā)動(dòng)機(jī)提供給執(zhí)行裝置，它主要把液壓能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。然后馬達(dá)等執(zhí)行即可調(diào)節(jié)控制裝置主要對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力進(jìn)行控制，流量方向等進(jìn)行控制，它主要是通過(guò)溢流閥，節(jié)流閥換等實(shí)現(xiàn)控制。這些元件的不同的組合可以達(dá)到不同的功能，輔助裝置的作用是對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的輔助，輔助裝置有過(guò)濾裝，散熱裝置，油管，蓄能器，等輔助裝置在整個(gè)系統(tǒng)中必不可少。液壓的缺點(diǎn)第一、單位體積內(nèi)出力大液壓系統(tǒng)比電控系統(tǒng)和機(jī)械裝置在同等體積下，液壓系統(tǒng)的出力要大20倍到30倍。液壓系統(tǒng)體積更小，重量更輕，結(jié)構(gòu)更緊湊。液壓馬達(dá)的扭矩是同等電機(jī)體積的十二倍。第二、工作平穩(wěn)壓裝置優(yōu)點(diǎn)在于重量輕，慣性小，反應(yīng)快易于實(shí)現(xiàn)精確控制，可以實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)頻繁的啟停。可以快速的換向，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中可以達(dá)到每分鐘500次，這個(gè)速速是電機(jī)無(wú)法達(dá)到的。第三、變速范圍液壓裝置可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)極調(diào)速，還可以在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)調(diào)速。第四、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化液壓系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，而且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，只要是PLC控制液壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的自動(dòng)控制。所以可以把液壓系統(tǒng)和電氣完美的結(jié)合起來(lái)，使整個(gè)系統(tǒng)更加的復(fù)雜，更容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。第五、過(guò)載保護(hù)液壓系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)可以在上面安裝溢流閥，壓力繼電器等來(lái)控制過(guò)載保護(hù)。第六、標(biāo)準(zhǔn)化液壓系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化，系列化，這樣就為設(shè)計(jì)制造節(jié)省了時(shí)間，降低了成本。液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)如下：第一、傳動(dòng)比液壓系統(tǒng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比，在傳統(tǒng)的過(guò)程中，外負(fù)載的影響傳動(dòng)比可能隨時(shí)改變而改變。第二、壓力損失大壓力在傳動(dòng)的過(guò)程中損失比較大，特別是在一些遠(yuǎn)程的傳遞。他在沿程壓力損失和局部壓力損失比較大。第三、一按容易泄露。液壓泄漏生污染特別是在一些對(duì)環(huán)境要求比較高的工作場(chǎng)合的時(shí)候，液壓泄漏可以造成意想不到的后果。第四、溫度敏感液壓油對(duì)溫度比較敏感的一些溫度濕度跨度比較大的高海拔地區(qū)對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的作用。第五、元件精度為了減少線路對(duì)液壓元件的加工精度要求比較高，因此造價(jià)很高。而且元件精密之后，對(duì)液壓油的清潔度要求很高，這就又增加了實(shí)際成本與使用成本。液壓傳動(dòng)在使用過(guò)程中有時(shí)會(huì)因?yàn)楣收隙也怀鲈?。總地?lái)說(shuō)，液的傳遞過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)是大于缺點(diǎn)，隨著科技的不斷發(fā)展，液壓的優(yōu)點(diǎn)會(huì)越來(lái)越多，缺點(diǎn)會(huì)越來(lái)越少。2.6自動(dòng)門(mén)液壓原理液壓傳動(dòng)是工業(yè)控制的一種控制方式，它是以液壓能為傳遞能量的過(guò)程的具有傳遞簡(jiǎn)單，而且傳遞過(guò)程中不受傳遞空間的限制。這個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)使液壓系統(tǒng)在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)輔助系統(tǒng)等，其中動(dòng)力性系統(tǒng)主要是液壓泵，液壓泵的種類(lèi)有很多。籠舍液壓原理圖本次設(shè)計(jì)的大型籠舍自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)采用雙上位液壓缸，提拉來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)的開(kāi)關(guān)側(cè)邊雙液壓缸實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)定位，同時(shí)壓系統(tǒng)采用雙泵提供壓動(dòng)力采用幻象法實(shí)現(xiàn)快速回味同時(shí)在壓力過(guò)高的時(shí)候采用卸荷閥降壓，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的安全，同時(shí)提拉液壓缸采用三位四通電磁閥，這樣中午可以實(shí)現(xiàn)斷電鎖緊同時(shí)卸荷，而鎖緊電磁閥采用三位兒四通非卸荷電磁閥，這樣可以防止液壓缸失壓回位，達(dá)到了雙保險(xiǎn)的目的。2.7自動(dòng)門(mén)液壓缸2.7.1液壓缸內(nèi)徑確定（a）液壓缸受壓狀態(tài)（b）液壓缸受拉狀態(tài)。液壓缸在設(shè)計(jì)的過(guò)程中最主要的參數(shù)為作用力和液壓缸的行程，由于結(jié)液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為有桿腔和無(wú)桿腔： 式中：——機(jī)械效率，液壓系統(tǒng)中一般按=0.8；——額定壓力（MPa）；所以根據(jù)上面的公式，液壓系統(tǒng)的壓力越高，對(duì)密封性能要求越高成本也會(huì)更高，所以液壓系統(tǒng)的壓力選擇要合適，根據(jù)本次機(jī)械的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，本次液壓系統(tǒng)選擇MPa液壓設(shè)備常用壓力機(jī)型機(jī)床工程機(jī)械和液壓機(jī)械起重機(jī)吊車(chē)夾鉗子數(shù)控機(jī)床夾具起重設(shè)備劇床額定壓力P/（MPa）0.8~2.03~52~88~1010~1620~32所以根據(jù)上面的液壓系統(tǒng)要求，我們可以計(jì)算出液壓缸無(wú)桿端，最大作用力：根據(jù)上面公式，我們可以計(jì)算出液壓缸的，缸徑D缸筒內(nèi)徑尺寸系列（GB/T2348-1993）810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250（280）320（360）400（450）500所以根據(jù)上面的設(shè)計(jì)參數(shù),把液壓缸的缸徑圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑取油缸內(nèi)徑mm。2.7.2液壓缸行程確定由于本次設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)使用液壓缸為角耳式連接，工作形成為1800mm，由于行程不夠，可以在液壓缸當(dāng)中使用滑輪組，這樣可以節(jié)省距離：mm缸活塞行程系列（GB/T234-1980）2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000所以根據(jù)上表，我們可以選擇出壓缸的行程L=900mm。2.7.3液壓缸活塞桿直徑確定活塞桿是連接活塞與外部負(fù)載的連桿，它的結(jié)構(gòu)形式分為外螺紋，內(nèi)螺紋，雙耳式，球頭式柱銷(xiāo)式等多種形式，本文選擇單耳式，這種結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，便于維修而且可以承載的作用力大，活塞桿有空心和實(shí)心兩種，本文選擇實(shí)行活塞桿材料為45號(hào)鋼由于本次的機(jī)械結(jié)構(gòu)中使用的液壓缸為單活塞式為了減少?zèng)_擊，在往返的過(guò)程中速度相差不是過(guò)大所以我們?cè)O(shè)計(jì)的液壓缸的活塞桿運(yùn)動(dòng)速度范圍0.2～0.3m/s<v<2m/s活塞桿直徑的選取活塞桿受力情況工作壓力p/MPa活塞桿直徑d受拉—d=(0.3～0.5)D受壓及拉p≤5d=(0.5～0.55)D受壓及拉5<P≤7d=(0.6～0.7)D受壓及拉p>7d=0.7D在一般的液壓系統(tǒng)中選用的為雙作用液壓缸，液壓缸伸縮均采用液壓驅(qū)動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)的直徑與剛徑的比值一般有經(jīng)驗(yàn)公式可以計(jì)算出： d=0.7D把本子液壓系統(tǒng)中選擇的缸徑帶入到上市可以得到d=0.7D=0.763=44.1mm液壓缸活塞桿外徑尺寸系列（GB/T2348-1993）456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360所以根據(jù)上表把得到的外徑尺寸圓整本次我們選擇45mm。2.7.4液壓缸壁厚、外徑等參數(shù)計(jì)算以上液壓缸的基本參數(shù)確定之后要對(duì)液壓缸的缸體厚度強(qiáng)度條件等進(jìn)行設(shè)計(jì)，液壓缸的缸徑一般采用無(wú)縫鋼管車(chē)加工得到，無(wú)縫鋼管的壁厚一般由計(jì)算公式得到： 式中——液壓缸鋼桶壁厚；D——液壓缸的鋼桶內(nèi)徑；——液壓缸試驗(yàn)壓力，取=16MPa；——液壓缸缸筒材料的許用應(yīng)力。不同的材料其使用應(yīng)力是不同的，可以根據(jù)材料力學(xué)的數(shù)值去查得缸筒材料的使用用力這里取=1.510=15MPa本次液壓系統(tǒng)中選擇45鋼的材料作為鋼桶其使用應(yīng)力=110MPa。所以根據(jù)使用應(yīng)力帶入計(jì)算公式可以得到： 4mm所以根據(jù)上面的公式可以得出液壓缸缸體的外徑 然后根據(jù)可以得到 =71mm這樣我們就可以計(jì)算出液壓缸，無(wú)桿端面積 液壓缸有桿腔面積 .導(dǎo)向長(zhǎng)度 活塞寬度 ～ 導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度 ～ 根據(jù)本次機(jī)械結(jié)構(gòu)的參數(shù)；；；；；；；。我們可以得到液壓系統(tǒng)的固有頻率 式中——取起升總質(zhì)量為；——液壓缸行程；——液壓缸油彈性模量,查表取；——液壓缸有桿端與無(wú)桿端比值；液壓缸最小加速時(shí)間 液壓缸最大加速時(shí)間 壓缸最大加速度 所以根據(jù)上面的計(jì)算，我們可以求出液壓缸最大壓力好的嗯： 3硬件設(shè)計(jì)3.1PLC選型在本次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中根據(jù)設(shè)計(jì)要求我們可以得到5個(gè)輸入量，5個(gè)輸出量就是。其中5個(gè)為數(shù)字量輸入。5個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出。根據(jù)PLC的總數(shù)量和輸出量然后再加上2個(gè)富余量，所以我們選擇西門(mén)子的S7-1200,型CPU作為控制單元。西門(mén)子S7-1200Cpu.他自身包括中央處理器輸入輸出端口，有電源電路外接設(shè)備和外接其他單元的接口，I/O擴(kuò)展端口。3.2電磁閥型電磁閥顧名思義就是在電的作用下，閥芯可以在AB腔內(nèi)來(lái)回的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)換向控制，由于閥芯工作要考慮液體的化學(xué)性質(zhì)，濃度要求，然后經(jīng)過(guò)比較該次設(shè)計(jì)的電子閥采用日本生產(chǎn)的VD40-20型電磁閥.（1）閥體與閥芯的材質(zhì)為L(zhǎng)Y12.（2）使用溫度≤120℃,使用環(huán)境溫度-30℃+50℃.（3）額定電壓:DC5V.（4）操作方式:通電關(guān)閉，斷電打開(kāi).3.3傳感器傳感器的種類(lèi)很多，工作原理也各不相同有電容室光電式電阻式等等工作原理不同價(jià)格也不同。所以傳感器的精度也各不相同電容式傳感器的工作原理主要是在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電容，如果有其他的物體接近時(shí)的時(shí)候改變了電容，那么觸發(fā)傳感器工作，這個(gè)就是電容式傳感器的基本工作原理也是最基本的傳感器，本次設(shè)計(jì)提升機(jī)構(gòu)選用日本米思米品牌傳感器，傳感器的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）工作壓力0.2Mpa（2）工作溫度+90℃（3）使用壽命50萬(wàn)次（4）開(kāi)關(guān)電壓20W（5）觸點(diǎn)功率12V（6）轉(zhuǎn)換電流0.1A本文設(shè)計(jì)的一種大型籠舍控制系統(tǒng)，主要采用plc控制，反饋控制系統(tǒng)就是傳感器本文采用日本米思米品牌的傳感器通過(guò)檢測(cè)籠舍門(mén)的位置來(lái)反饋給PLC，讓PLC知道籠舍門(mén)的門(mén)開(kāi)關(guān)是否到位。3.4變頻器變頻器顧名思義是用來(lái)改變電的頻率的事件的頻率，一般在中國(guó)是50HZ變頻器的作用是用來(lái)控制電機(jī)的，根據(jù)電機(jī)學(xué)的常識(shí)可以知道，電機(jī)的轉(zhuǎn)速的改變一般只有兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是電機(jī)的級(jí)數(shù)，另一個(gè)是交流電的頻率，而電機(jī)級(jí)數(shù)在設(shè)計(jì)制造的時(shí)候已經(jīng)定下來(lái)了，所以要改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，一般最常用的方法是通過(guò)PLC去控制變頻器的頻率，就可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速這里我們選擇愛(ài)默生的V300變頻器：變頻器參數(shù)（1）電壓200V-240V±10%（2）功率0.1kW-0.4kW（3）控制方式:交流（4）控制單元:可反饋（5）伺服方式：閉環(huán)矢量控制本文的變頻器主要是控制液壓缸的電機(jī)，壓缸流量為零時(shí)控制變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)減速，減少流量，流量為零時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)停轉(zhuǎn)。3.5三相電機(jī)三相電機(jī)選型主要是功率，其次是電壓控制方式等。（1）電機(jī)功率根據(jù)本次設(shè)計(jì)的任務(wù)要求電機(jī)的功率選擇既不能過(guò)大也不能過(guò)小過(guò)大的話產(chǎn)生能量浪費(fèi)，過(guò)小的話容易燒壞電機(jī)，電機(jī)選擇就是連續(xù)運(yùn)行額定的負(fù)載情況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行電機(jī)不發(fā)生過(guò)熱的現(xiàn)象，然后根據(jù)長(zhǎng)期運(yùn)行在選擇電機(jī)的時(shí)候功率要略大于長(zhǎng)期運(yùn)行的功率，從而保證運(yùn)行安全在復(fù)雜運(yùn)行條件下。比如大的沖擊，負(fù)載不穩(wěn)定等情況時(shí)，要以最大的為額定的運(yùn)行功率來(lái)選擇電機(jī)，本次設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)沖擊不是太大所以我們選擇電機(jī)的功率為500W。（2）鏈接的類(lèi)型電機(jī)一般有直流電機(jī)，交流電機(jī)有星形啟動(dòng)和三角形啟動(dòng)本文選擇的電機(jī)用普通的電機(jī)機(jī)，三項(xiàng)異步交流電動(dòng)機(jī)。（3）電機(jī)的電壓電機(jī)的電壓有很多種在中國(guó)，一般Y型電機(jī)的額定電壓是380伏，所以本次設(shè)計(jì)的電機(jī)采用Y型異步三相交流電動(dòng)機(jī)，額定電壓為380伏。3.6硬件電路序號(hào)設(shè)備/信號(hào)類(lèi)型設(shè)備名稱(chēng)信號(hào)地址1輸入啟動(dòng)按鈕SB1I0.02停止按鈕SB2I0.13上限位傳感器I0.24中限位傳感器I0.35下限位傳感器I0.46輸出進(jìn)液閥A/YV1Q0.07進(jìn)液閥B/YV2Q0.18出液閥C/YV3Q0.29出液閥D/YV4Q0.310運(yùn)行指示Q0.411報(bào)警指示Q0.512報(bào)警鈴Q0.6致謝時(shí)光飛逝，大學(xué)的時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，回想當(dāng)時(shí)從一個(gè)懵懂的少年變成了一個(gè)成熟的青年，在這里我學(xué)到了很多知識(shí)，不僅是知識(shí)還有認(rèn)識(shí)了來(lái)自五湖四海的同學(xué)同時(shí)認(rèn)識(shí)了治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦蠋?。?shū)到用時(shí)方恨少，在寫(xiě)這篇論文的時(shí)候，我才感覺(jué)到自己知識(shí)的匱乏。通過(guò)這幾個(gè)月的學(xué)習(xí)使我對(duì)自己的所學(xué)的知識(shí)有了更深刻更全面的了解在這里我要主要感謝下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)老師。從剛開(kāi)始的一無(wú)所知。然后老師指導(dǎo)我去查資料，指導(dǎo)我去查哪些資料。然后在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有不解的地方及時(shí)向老師請(qǐng)教，老師都認(rèn)真的指導(dǎo)。而且在指導(dǎo)的過(guò)程中都給了一些建設(shè)性的意見(jiàn)。在我感覺(jué)到困難無(wú)法完成的時(shí)候，老師都給我信心上的鼓勵(lì)。我的這篇論文能按時(shí)的完成于與老師的認(rèn)真指導(dǎo)是分不開(kāi)的。再次向老師鄭重的說(shuō)一聲你辛苦了。同時(shí)也要感謝學(xué)校。給我們創(chuàng)造了這么好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓我們?cè)诹己玫沫h(huán)境中完成論文。在此我要感謝一起度過(guò)大學(xué)時(shí)光的同學(xué)和尊敬的老師們。正是因?yàn)橛辛四銈?。我才能克服困難。直至本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成。我也要感謝我的同學(xué)們對(duì)我的無(wú)私幫助，同學(xué)幫我查資料指導(dǎo)我使用軟件，讓我在設(shè)計(jì)中避免了許多彎路，讓我找到了集體的魅力，增進(jìn)了同學(xué)友情，讓我對(duì)團(tuán)結(jié)與合作有了深刻的理解。在大學(xué)的這幾年教過(guò)我的老師以及輔導(dǎo)員，感謝你們對(duì)我的辛勤培育，沒(méi)有你們的培育我們不可能有今天的成績(jī)。大學(xué)雖然只有短短的幾年，但老師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和認(rèn)真的教學(xué)風(fēng)格終將影響我的一生。經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的努力我的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成了。在設(shè)計(jì)過(guò)程中個(gè)人感覺(jué)結(jié)構(gòu)不是最重要，最重要的是過(guò)程，通過(guò)請(qǐng)教老師和同學(xué)學(xué)到了解決問(wèn)題的方法，這個(gè)才是最重要的。我的設(shè)計(jì)題目比較難，我多次請(qǐng)教老師，老師不知疲倦地指導(dǎo)，一遍又一遍幫我查資料并且告訴我要去看那些資料以及去學(xué)那些軟件，在指導(dǎo)的過(guò)程中占用老師許多的業(yè)余時(shí)間。老師知識(shí)淵博，博覽群書(shū)對(duì)我的問(wèn)題都能切中要點(diǎn)的解答，老師治學(xué)的風(fēng)格是我以后工作學(xué)習(xí)的榜樣，在這里我想一聲：“老師你辛苦了”。最后我想感謝一下我的父母，沒(méi)有你們辛苦的勞動(dòng)培育我上學(xué)我更不可能有今天的成績(jī)嗯，不但養(yǎng)育了我，而且教我做人。我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記您的諄諄教誨，我一定不辜負(fù)你們殷切的期望，好好努力工作，做一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人。參考文獻(xiàn)[1]孫榮等.液壓驅(qū)動(dòng)與控制,[M]，沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，2010.[2]李思成等.液壓源流場(chǎng)有限元分析法，[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.[3]宋杰等.液壓與氣動(dòng)的原理分析,[M]上海：上海交通大學(xué)出版，2013.[4]張?zhí)斐傻?液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng),[M]上海：國(guó)防工業(yè)出版社.[5]張麗萍.液壓氣壓傳動(dòng)與控制,[M]北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社.[6]朱新才,工程機(jī)械液壓與液力傳動(dòng)技術(shù),[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社.[7]張平格,機(jī)床液壓傳動(dòng)系統(tǒng),[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社.[8]王國(guó)慶等,液壓與氣壓技術(shù),[M]北京，國(guó)防工業(yè)出版社[9]彭希偉，流體傳動(dòng)與控制基礎(chǔ)，[M]北京，機(jī)械工業(yè)出版社[10]馬德勝，液壓閥原理使