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：应用 PLC控制多缸顺序动作不仅可靠性高、抗干扰能力强、容易实现自动循环，而且简单、方便。在变更系统动作顺序时，只须对 PLC程序稍作修改便可实现。

在液压系统中，经常会遇到要求多个缸按一定的动作顺序动作的多缸顺序动作回路，如定位缸-夹紧缸-切削缸组成的三缸顺序动作回路，这种回路的控制可以采用顺序阀控制、电气控制、PLC控制等。在诸多控制方法中，顺序阀控制难以实现自动循环，电气控制硬件接线复杂，而 PLC控制则显得简单、方便，特别是对于缸比较多，动作顺序比较复杂的多缸循环顺序动作回路。PLC是一种专为工业控制而设计的工业控制计算机，它可靠性高、抗干扰能力强，而且编程方便、易于使用，变更动作顺序只须在程序上稍作修改便可实现。本文以定位缸-夹紧缸-切削缸组成的三缸顺序动作回路为例，应用OMRON公司生产的 CPM1A-20CDR 型 PLC 进行控制，现把详细内容介绍如下。

1液压多缸顺序动作回路工作原理

定位缸-夹紧缸-切削缸组成的三缸顺序动作液压系统回路如图 1 所示。

图1 中 A、B、C、D、E、F 是电器行程开关，各缸活塞上的撞块只要运行到行程开关的上方（距离<5mm）,行程开关便能感应到信号，从而控制电磁阀的通断。液压多缸顺序动作回路工作原理如下：1YA得电则电磁阀 1左位接入工作，定位缸活塞伸出，实现动作 1。当活塞移到预定位置使缸上撞块处于行程开关 B 的上方时，电磁阀 1 左位断电，同时电磁阀2 左位得电，夹紧缸活塞伸出，实现动作 2。当夹紧缸活塞伸出达到预定位置使缸上撞块处于行程开关 D 的上方时，电磁阀 2左位断电，同时电磁阀 3左位得电，切削缸活塞伸出，实现动作 3。当切削缸活塞伸出达到预定位置使缸上撞块处于行程开关 F的上方，电磁阀3 左位断电，同时电磁阀 3 右位得电，切削缸 3 活塞退回，实现动作 4。当切削缸活塞退回到预定位置使缸上撞块处于行程开关 E的上方时，电磁阀 3 右位断电，同时电磁阀 2 右位得电，夹紧缸活塞退回，实现动作5。当夹紧缸活塞退回到预定位置使缸上撞块处于行程开关 C 的上方时，电磁阀 2 右位断电，同时电磁阀 1 右位得电，定位缸1活塞退回，实现动作 6。当动作 6 完成，行程开关 A得信号时，定时等待30s（装卸工件），此时若已经按下停止按钮则循环结束，若没有按下停止按钮则转入新一轮的循环。

2 PLC 程序设计

液压回路中的电磁阀何时通电、何时断电是在PLC 程序控制下执行的，因此设计合理正确的 PLC程序是关键的一步。

2.1 输入/输出地址分配(I/O 点分配)

在编制 PLC 的梯形图和功能图之前，应先进行I/O 地址分配，在图 1 中，电气行程开关 A、B、C、D、E、F和启动、停止按钮都是输入元件，而各电磁阀的电磁铁是输出元件。现根据控制要求，分配 I/O 地址如表 1 所示。

2.2 功能图设计

在进行 PLC 梯形图设计之前，应先设计出 PLC功能图，功能图有助于检查和调试程序。根据图 2 的系统回路的控制过程图和表 1所示分配好的输入/输出地址分配表，设计出 PLC 功能图如图 3 所示。图中用 HR0000 进行循环状态锁存，启动钮 0000可使它置位，停止钮 0003 使它复位；用 HR0001~HR0006 分别表示按顺序动作的 6 个步（动作 1~动作 6），当动作6 完成以后（定位缸活塞退回到预定位置），此时行程开关 A （分配的输入继电器是0001）有信号，当前循环结束，此时若 HR0000已复位（按下了停止按钮），则不再进行新的循环，系统处于初始状态，若 HR0000 没有复位，当 TIM00 定时到（定时30s，用于装卸工件）时，则转入新的循环。2.3 PLC 梯形图设计

设计好了功能图，便可根据功能图设计出 PLC梯形图如图 4 所示。

图4 中用 HR0000 进行循环状态锁存，启动钮0000 可使它置位，停止钮 0003使它复位，一个循环结束以后，若不想让它继续新的循环则可按 0003 按钮，0003按下后系统会自动走完当前循环，而不再继续新的循环。

TIM00 是定时器，在这里设置值是 #0300，所以是定时 30s（时值0.1s），用于装卸工件用。因装卸工件的时间随着工件的不同而改变，若工件改变，装卸时间不合适 30s，可以重新设定 TIM00的参数。从图中可以看到，从 KEEP HR0002~ KEEP HR0006 的复位端都加了一个启动钮 0000的常开触点，这样设置的目的是加强此程序的抗干扰性和防止误操作，若不加此触点，则程序只能在完全正确操作的情况下才能正确地自动循环，若在循环的过程中，有人不小心误操作则程序无法进行下去，而且无法复位，而在KEEP HR0002~ KEEP HR0006 的复位端加了启动钮 0000的常开触点以后，若有人在循环的过程中不小心误操作则可按下 0000按钮使程序复位，并手动按下行程开关所对应的输入点，使程序转到所需步段。

从图 1 中可以看到，1YA 和 2YA 是电磁阀 1 的左右两个电磁铁，因此 1YA 和 2YA 不能同时得电，而 1YA 和2YA 所对应的输出继电器是 1000 和1001（见表 1），所以在图 3 中 1000 和 1001要设置互锁。同理，其他两个电磁阀的左右两个电磁铁所对应的输出继电器也要设置互锁，即 1002 和 1003 互锁，1004 和1005 互锁。

0　前言

由于液压传动的功率密度大,能够输出大的力和力矩;易于实现大范围的无级调速,可达100: 1~2000:1;易于实现过载保护;工作比较稳定,反应快,冲击小,能高速启动、制动和换向;容易和电气控制结合,实现自动控制。而PLC的主要特点是易学易用,编程方便;可靠性高,抗干扰能力强;适用性强,使用方便;系统的设计和施工周期缩短;维护方便。其广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、机械制造、汽车、轻纺、交通运输和等行业。以PLC作为液压泵站的控制核心,对液压泵站的工作进行自动控制,具有多种的检测和保护手段,稳定性好,可靠性高,并可方便地进行各种参数的的设定和修改。

1　液压泵站的控制原理

由于液压泵电动机的直接起动和停机都将引起转矩突变而导致液流冲击和电流冲击。液流冲击使液压泵系统产生振动和噪声,严重时使管道和管道管夹振动,甚使管道、闸阀破裂,以及损坏密封件;电流冲击则有可能危及接触器等电器设备安全,另外冲击电流可转化为冲击转矩,影响传动机械的使用寿命。

传统方法是采用降压启动方式,随着技术的进步,人们越来越多的采用固态软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间。使用软启动器启动电动机时,晶闸管的输出电压逐渐增加,电动机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时,启动过程结束,软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,提高其工作效率,又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转数逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。原则上,异步电动机凡是不需要调速的各种应用场合都可以使用软启动器,尤其适用于各种泵类负载或风机类负载,因为此类负载需要软启动和软停车。采用液压泵站采用固态软启动器能解决上述问题。动力柜电气控制原理图,如图1所示。

2　PLC控制系统的设计

液压泵站用于铜电解阳极自动生产线机组,共有6台液压泵电机组,其中3台泵供给生产线, 2备1用,2台泵供给压力机组, 1备1用,1台泵供给铣耳机组。液压泵站的液压系统原理图,如图2所示。工艺要求为:液压泵电动机卸载起动、卸载停机,且各台电动机错开起动;每台电动机均有运行电流指示,有供电电压指示;液压泵的吸油过滤器需具有堵塞报警;油箱油位检测,高、低油位报警,低油位自动停机;油温检测,油温过低能自动加热至正常才能起动;油温过高会自动起动循环泵降温;系统压力检测,低于下限压力报警;高于上限压力自动停机保护,压力控制点可以从触摸屏上设置等功能。采用PLC作控制系统核心,可灵活地控制液压泵站的油泵电机组的运行,不仅可实现严格的一定顺序的机组起停控制,也可由通过现场控制箱的转换开关来确定备、用电机的投入使用,见表1。

　　根据控制要求,设计液压泵站控制系统的梯形图程序,由于篇幅所限,列出部分梯形图程序,如图3所示。

3　结束语

液压泵站的电机启动采用固态软启动器,解决了液流冲击和电流冲击,同时采用PLC逻辑控制,系统稳定,运行可靠,能实现复杂的开关量控制,满足液压泵站的控制要求,在相似的液压泵站中应用PLC逻辑控制,本文具有一定的参考应用价值。