機(jī)械設(shè)計(jì)中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

黃小明，樓岳燦

（浙江凱達(dá)機(jī)床有限公司，浙江 紹興 311800）

1 液壓機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容分析

1.1 液壓機(jī)械傳動(dòng)的體系分析

從目前的體系結(jié)構(gòu)上來(lái)看，在進(jìn)行機(jī)械的加工中，液壓機(jī)械傳動(dòng)的主體應(yīng)用效果十分的顯著。但在整體的應(yīng)用過(guò)程中，其依舊會(huì)面臨諸多方面的問(wèn)題。所以，在多層面的應(yīng)用中，需要結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)的方式讓機(jī)械傳動(dòng)的效果更為顯著。一般情況下，主體液壓的機(jī)械傳動(dòng)體系可以根據(jù)集成裝置的變化進(jìn)行體系的綜合配置分析。這樣，在多層面的控制中，其液壓的傳動(dòng)效果也會(huì)更為高效。因此，在液壓機(jī)動(dòng)體系的構(gòu)建過(guò)程中，其需要聯(lián)合多種不同的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，讓傳感的效果更佳。

1.2 液壓機(jī)械傳動(dòng)的控制

在控制系統(tǒng)中，其機(jī)械傳動(dòng)的穩(wěn)定性也同樣具有不同的平衡關(guān)系。由此，我們可以根據(jù)其液壓的平衡控制，讓機(jī)械傳動(dòng)的過(guò)程發(fā)生一定性的變化。同時(shí)，在溫度的控制中，其液體的變化趨勢(shì)也會(huì)逐漸明顯。在整體的運(yùn)動(dòng)特性中，其會(huì)對(duì)溫度及環(huán)境進(jìn)行初步性的改變，最終使得液壓機(jī)械傳動(dòng)的可能性更加顯著。在進(jìn)行液壓機(jī)械傳感的過(guò)程中，其外部環(huán)境也會(huì)因?yàn)槲廴疚锏淖兓瘡亩沟靡簤河兔姘l(fā)生不穩(wěn)定性的改變，從而使得其外部的雜質(zhì)更加明顯，并使得系統(tǒng)的本身結(jié)構(gòu)發(fā)生多層面的改變。

2 液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的系統(tǒng)控制

在進(jìn)行機(jī)械制造的應(yīng)用中，其通常也具有不同的應(yīng)用方式。尤其是在工程設(shè)備體系的控制上，需要對(duì)其設(shè)備的功率進(jìn)行使用效率的產(chǎn)生與精度的分析。同時(shí)，在液壓系統(tǒng)中也要對(duì)其施工的環(huán)境及施工的方式進(jìn)行相應(yīng)的明確。這樣，在較為極端的施工環(huán)境中，其施工的技術(shù)效果也會(huì)更為明顯。從目前的整體態(tài)勢(shì)上來(lái)看，液壓技術(shù)在進(jìn)行全面的應(yīng)用中也取得了較為顯著的成果，尤其是在塑性加工的過(guò)程中，其整體的應(yīng)用效果同樣十分良好。塑性加工主要就是在外力的條件下，使加工材料的外在形狀發(fā)生改變，而在加工的過(guò)程中，材料本身的性質(zhì)仍然保持在原來(lái)的狀態(tài)，在機(jī)械加工中，有著十分重要的位置。在機(jī)械制造行業(yè)，也有著十分重要的作用。這是機(jī)械原材料加工的一個(gè)必要階段，在實(shí)際的應(yīng)用中，具有很多優(yōu)勢(shì)：（1）加工流程簡(jiǎn)單，提高了機(jī)械加工的效率。（2）不需要進(jìn)行切割，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。（3）加工成本本身可替代性高，強(qiáng)度大，質(zhì)量輕，應(yīng)用性能極高。（4）可以加工復(fù)雜部件，有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的創(chuàng)新，這也是塑性加工本身的一個(gè)不可替代的優(yōu)勢(shì)。其之所以能夠?qū)崿F(xiàn)多方面的機(jī)械加工優(yōu)勢(shì)，從本質(zhì)上來(lái)看，主要還是在于機(jī)械設(shè)計(jì)體系已經(jīng)在得到逐步性的完善。同時(shí)，在進(jìn)行傳動(dòng)體系的控制中，其設(shè)計(jì)的整體效果也在逐漸地完善，從而使得機(jī)械設(shè)計(jì)的整體效果也更為良好。

2.2 傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用

從傳動(dòng)的體系上來(lái)看，其不同的機(jī)械設(shè)計(jì)方式同樣會(huì)存在一定性的改變。因此，在進(jìn)行體系層的全面控制中，同樣需要對(duì)其機(jī)械傳動(dòng)的整體效果進(jìn)行良好的性質(zhì)分析，在不同的層面?zhèn)鲃?dòng)中，其機(jī)械傳動(dòng)的效果也會(huì)更加明確，尤其是在數(shù)據(jù)的傳輸控制中，其液壓傳動(dòng)的整體效果也會(huì)更加明確，最終使得機(jī)械傳動(dòng)控制的效果更加明確。液壓技術(shù)作為一種被廣泛使用的技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域不斷得到拓展。液壓控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的連接可以在更多的場(chǎng)合發(fā)揮較好的作用，尤其是在動(dòng)力體系的控制上，需要根據(jù)工業(yè)產(chǎn)值的數(shù)值變化情況對(duì)其液壓的參數(shù)比進(jìn)行良好的性質(zhì)控制。這樣，在進(jìn)行系統(tǒng)剛性的完善中，其機(jī)械的操作性能也能得到良好的性質(zhì)控制，在機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的整體實(shí)施中，其變量系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)也會(huì)更為清晰。

2.3 精密性加工技術(shù)

所謂的精密塑性加工技術(shù)，主要是在現(xiàn)代信息化技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用液壓對(duì)新能源、新材料等進(jìn)行對(duì)應(yīng)的加工，其中原材料經(jīng)過(guò)塑性加工之后，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，就能夠成為一個(gè)直接的機(jī)械部件。這主要是對(duì)原有的加工技術(shù)進(jìn)行更進(jìn)一步地改造，主要是對(duì)加工流程進(jìn)行了改變，提高了工作的效率，同時(shí)也提高了產(chǎn)品本身的質(zhì)量。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)建

3.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的構(gòu)建

與一般的微型計(jì)算機(jī)基本系統(tǒng)相同也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大結(jié)構(gòu)構(gòu)成。微處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出部件、電源、編程器、I/O部分以及其他外部設(shè)備組成硬件系統(tǒng)。各個(gè)部分又通過(guò)總線連接起來(lái)。同樣在進(jìn)行液壓技術(shù)的操作中，其需要聯(lián)系液壓傳動(dòng)編程技術(shù)進(jìn)行全面性的應(yīng)用。液壓系統(tǒng)的各種編程構(gòu)成液壓傳動(dòng)的軟件系統(tǒng)，一般有用戶程序和系統(tǒng)程序。一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)必須包括系統(tǒng)程序，PLC的運(yùn)行由其控制。用戶程序是根據(jù)用戶的需要而編寫(xiě)的程序。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成完整的液壓系統(tǒng)系統(tǒng)，缺一不可。

（1）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理（如圖1）。

圖1

（2）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。PLC是一種專用于工業(yè)自動(dòng)控制的廣義計(jì)算機(jī)，其核心是微機(jī)處理器。在現(xiàn)代自動(dòng)化要求極高的工業(yè)生產(chǎn)中，液壓系統(tǒng)獲得了廣泛應(yīng)用，其主要特點(diǎn)如下：①靈活、通用?？删幊炭刂破鲗?shí)現(xiàn)其控制功能是靠存儲(chǔ)器中的程序，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題需要改變時(shí)，只需要修改程序就行。一臺(tái)可編程控制器只要改變軟件就能控制不同的對(duì)象。②可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。在工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械的可靠性的指標(biāo)是非常重要的。能夠達(dá)成這些指標(biāo)意味著能在各種惡劣的工作環(huán)境下穩(wěn)定的工作。液壓傳動(dòng)能夠穩(wěn)定的在這種環(huán)境下工作正是在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中對(duì)硬件和軟件采取的一些列措施才能夠穩(wěn)定的保證。③方便操作維修。編程采用熟悉的梯形圖使用戶能夠簡(jiǎn)便的了解程序、修改程序，對(duì)每一個(gè)使用者來(lái)說(shuō)只要讀懂說(shuō)明書(shū)不需要一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)就可以使用。④功能強(qiáng)大?，F(xiàn)在的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以控制開(kāi)關(guān)量和模擬量；既可以控制單一又可以控制群體；對(duì)簡(jiǎn)單復(fù)雜的系統(tǒng)都可以控制；同時(shí)也可以現(xiàn)場(chǎng)以及遠(yuǎn)程控制。

（3）I/O分配。根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，需要18個(gè)輸入點(diǎn)（SQ1-SQ4、啟動(dòng)、停止、五種手動(dòng)、單步、單周期、循環(huán)、回原點(diǎn)工作方式、上下左右移動(dòng)、夾緊、放松、復(fù)位），6個(gè)輸出點(diǎn)開(kāi)關(guān)量信號(hào)（上左下右動(dòng)作、夾緊/放松、原位指示燈）。具體分配如表1所示。

表1

3.2 液壓傳動(dòng)技術(shù)體系的分析

為了能夠使得液壓組態(tài)的傳動(dòng)效果更為顯著，在進(jìn)行整體性的控制中，需要對(duì)其組態(tài)軟件的使用界面簡(jiǎn)單、靈活、實(shí)時(shí)性，具有突出的并行處理性能，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，有多種硬件連接，操作過(guò)程復(fù)雜控制方便，建立原始對(duì)象配置簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)和功能。組態(tài)環(huán)境是一個(gè)完成獨(dú)立的工具，在組態(tài)環(huán)境中對(duì)全部功能工具進(jìn)行配置，工作人員設(shè)計(jì)并構(gòu)建自己的應(yīng)用系統(tǒng)。使用者配置構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)，叫做組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)。操作環(huán)境比較獨(dú)立完整是一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)，用戶定義的各種配置數(shù)據(jù)都在這里處理。用戶設(shè)計(jì)的組態(tài)也能夠完成目標(biāo)。用戶引用參考系統(tǒng)試運(yùn)行環(huán)境與數(shù)據(jù)庫(kù)整體構(gòu)件形成。液壓參數(shù)也能在組態(tài)結(jié)構(gòu)中更加清晰。目前，在液壓組態(tài)的信息控制中，其需要達(dá)到較好地模塊功能，且不同的模塊有獨(dú)自的能力。MCGS體系的設(shè)備驅(qū)動(dòng)、畫(huà)面顯示以及程序流程控制的全部工作由配置模塊、動(dòng)畫(huà)模塊、計(jì)劃模塊三大基本模塊完成。MCGS的實(shí)時(shí)控制存在，總體的可信度高。機(jī)械設(shè)計(jì)中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用相當(dāng)重要，其能夠使得機(jī)械設(shè)計(jì)體系得到初步性的完善。在進(jìn)行整體的控制中，其需要采用不同的方式讓機(jī)械控制的效果更加明確。與此同時(shí)，還要利用機(jī)械控制傳動(dòng)系統(tǒng)的特性，對(duì)組態(tài)信息參數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)，最終使得液壓機(jī)械設(shè)計(jì)的效果更加明顯。

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