黃志堅，廣東工業大學，教授級高級工程師，黃志堅，現任廣東工業大學機電學院教授、碩士生導師，廣東省液壓氣動學會理事。長期從事專業技術工作，參與了珠鋼Fuchs電爐一CSP薄板坯連鑄連軋生產線的設計制造、安裝調試、使用維護、技術改進等工作，曾到德國Fuchs公司、SMS公司和墨西哥HYLSA公司等學習、考察鋼鐵冶金液壓潤滑設備相關技術。主要研究方向為液壓潤滑技術、機電設備故障診斷與監測以及人工智能應用等。曾獲省部級科技獎及地市級科技獎多項，發表論文80餘篇，出版著作7部。相關研究獲獎如下：



1.液壓故障診斷與監測方法研究  江西新餘市96科技進步二等獎；



2.注塑機微機模糊控制與監測繫統研制 
江西省97科技進步三等獎；



3.大型注塑機PLC與比例控制研究  江西新餘市97科技進步二等獎；



4.CSP薄板坯連鑄機大包托臂液壓缸改進與國產化  中國機械工業2003科技三等獎；



5.CSP連鑄連軋液壓繫統故障智能與精密診斷 
廣鋼集團2003科技進步一等獎；



6.液壓故障智能診斷邏輯方法研究 
中國機械工程學會01～02年度論文獎。

第1章液壓與氣動技術基礎                 1



1.1液壓繫統工作原理與組成                         1



1.2液壓泵                                 2



1.2.1齒輪泵                               2



1.2.2葉片泵                               3



1.2.3柱塞泵                               5



1.3液壓閥                                 6



1.3.1單向閥與液控單向閥                         6



1.3.2換向閥                               7



1.3.3溢流閥                              13



1.3.4減壓閥                              14



1.3.5順序閥                              16



1.3.6流量控制閥                            17



1.3.7伺服閥                              19



1.3.8比例閥                              20



1.4液壓缸                                26



1.4.1液壓缸的類型                           26



1.4.2液壓缸的典型結構                         31



1.5液壓馬達                               32



1.5.1液壓馬達的特點及分類                       33



1.5.2液壓馬達的工作原理                        34



1.6氣動技術基礎                             38



1.6.1方向控制閥與方向控制回路                     38



1.6.2壓力控制閥與壓力控制回路                     42



1.6.3流量控制閥與速度控制回路                     45



1.6.4其他常用氣動回路                         46



1.6.5氣動比例／伺服控制技術                      47



1.7液壓與氣動繫統設計概要                        51



1.7.1設計內容和步驟                          51



1.7.2設計要點                             51







第2章PLC控制技術基礎                 53



2.1PLC概述                              
53



2.1.1PLC的產生                            53




2.1.2PLC的定義與分類                         53



2.2FX2N繫列PLC                            
54



2.2.1FX2N繫列PLC模塊                        54



2.2.2FX2N繫列PLC內部繼電器和繼電器編號               57



2.2.3FX2N繫列PLC模塊的接線                     62



2.3三菱FX繫列PLC指令繫統及應用                    65



2.3.1PLC編程語言                           65



2.3.2基本指令                             66



2.3.3編程基本規則與技巧                        69



2.3.4基本電路編程                           71



2.4三菱PLC步進功能及應用                        80



2.4.1步進指令                             80



2.4.2狀態轉移圖的編程方法                       81



2.4.3單流程狀態轉移圖的編程                      82



2.4.4多分支狀態轉移圖的編程                      85



2.5三菱PLC編程軟件與仿真軟件及應用                   88



2.5.1GX Developer編程軟件                       88



2.5.2GX Simulator仿真軟件                       89



2.5.3編程與仿真軟件應用                        90



2.6西門子S7-200PLC                            92



2.6.1S7-200PLC的結構                         92



2.6.2S7-200存儲器的數據類型與尋址方式                 94



2.6.3基本邏輯指令                           95



2.6.4程序控制指令                           100



2.6.5PLC 順序控制程序設計                       102



2.6.6順序控制指令                           103



2.7S7-200繫列PLC功能指令                       105



2.7.1數據處理指令                           105



2.7.2算術和邏輯運算指令                        109



2.7.3表功能指令                            112



2.7.4轉換指令                             113



2.7.5中斷指令                             115



2.7.6高速處理指令                           116



2.8S7-200PLC編程軟件及應用                      117



2.8.1編程軟件繫統概述                         117



2.8.2STEP7-Micro/WIN32軟件功能                   118



2.8.3程序編制                             120



2.8.4調試及運行監控                          122







第3章液壓與氣動PLC控制典型應用           124



3.1液壓與氣動PLC控制概述                       124



3.2行程順序控制                             125



3.2.1液壓與氣動繫統行程順序控制                    125



3.2.2機床多缸順序控制PLC 繫統                    125



3.2.3智能扁平線寬邊繞線機PLC 順序控制繫統              128



3.2.4汽車變速滑叉支架裝配機氣壓繫統及其PLC 控制           131



3.2.5PLC控制的多工序氣動夾具                     133



3.2.6PLC控制的變送器自動測漏繫統                   139



3.2.7氣動物流輸送及分揀繫統的PLC 控制繫統              143



3.2.8基於PLC和觸摸屏的氣動機械手控制繫統              146



3.3時間順序控制                             149



3.3.1液壓與氣動繫統時間順序控制                    149



3.3.2液壓動力滑臺PLC自動循環控制繫統                150



3.3.3碎紙屑壓塊機PLC順序控制繫統                  153



3.3.4刨花板貼面生產線PLC順序控制繫統                153



3.3.5殼體類零件氣動鉚壓裝配機床                    157



3.3.6連杆清洗設備的氣動夾具                      161



3.4液壓缸同步控制                            165



3.4.1液壓同步回路                           165



3.4.2橋梁施工液壓同步頂推頂升PLC繫統                167



3.4.3基於PROFIBUS的PLC分布式液壓同步繫統             170



3.5壓力控制                               177



3.5.1液壓與氣動繫統的壓力控制                     177



3.5.2鋼絲繩罐道自動張緊繫統的壓力控制                 177



3.5.3四柱式液壓機PLC控制繫統                  179



3.5.4鐵鑽工上扣過程控制繫統                      183



3.5.5拋光機氣動PLC繫統                       187



3.5.6飛件綜合測試繫統                     189



3.6速度控制                               193



3.6.1液壓與氣動繫統的速度控制                     193



3.6.2磨蝕繫數試驗臺電液比例速度控制繫統                193



3.6.3電液數字伺服繫統                         197



3.6.4平網印花機液壓PLC 控制繫統                   199



3.6.5澆注氣動PLC 繫統                        201



3.7位置控制                               205



3.7.1液壓與氣動繫統的位置控制                     205



3.7.2電液比例位置控制數字PID繫統                   207



3.7.3基於OPC Server的液壓伺服精確定位繫統              210



3.7.4汽車起重機大高度高空作業平臺調平電液繫統             213



3.7.5基於PLC的自動絲網印花機控制繫統                217



3.8液壓泵站能源監控PLC繫統                      219



3.8.1液壓泵站                             219



3.8.2多泵液壓站PLC控制繫統                     220



3.8.3大型定量泵液壓油源有級變量節能繫統                223



3.8.4絞車液壓變頻調速繫統及應用                    224



3.9氣動閥島PLC控制繫統                        226



3.9.1閥島技術及應用                          226



3.9.2閥島在卷煙機組中的應用                      228



3.9.3閥島在鑽機氣控繫統中的應用                    231







第4章液壓與氣動PLC控制繫統設計開發         234



4.1PLC控制繫統設計開發                         234



4.1.1PLC控制繫統的應用設計步驟                    234



4.1.2PLC選型                            
235



4.1.3PLC控制繫統硬件設計                       236



4.1.4PLC控制繫統軟件設計                       239



4.1.5PLC應用程序的常用設計方法                    240



4.2干冰清洗車液壓PLC控制繫統設計開發                 242



4.2.1液壓繫統設計                           242



4.2.2PLC繫統主要硬件的選擇                      245



4.2.3控制繫統結構                           246



4.2.4PLC控制程序設計                         247



4.2.5觸摸屏畫面設計                          249



4.3液壓泵-馬達綜合試驗臺的設計開發                   251



4.3.1液壓泵-馬達綜合試驗臺功能需求                  251



4.3.2液壓泵-馬達綜合試驗臺液壓技術方案                252



4.3.3測試繫統設計                           255



4.3.4PLC 控制繫統設計                         259



4.3.5測試繫統的軟件開發                        263



4.3.6測試繫統的應用                          267



4.4輪轂搬運機械手控制繫統設計開發                    271



4.4.1機構設計                             271



4.4.2液壓繫統設計                           273



4.4.3控制繫統設計                           275



4.4.4PLC 控制程序設計                         277



4.5基於三菱PLC和CC-link的氣動自動生產線繫統的設計           283



4.5.1繫統總體設計                           283



4.5.2上料控制繫統的設計                    284



4.5.3控制繫統的設計                      291



4.5.4基於CC-link技術的自動化生產線繫統網絡設計            294







參考文獻                         299

液壓傳動與控制技術在國民經濟與國防各部門的應用日益廣泛，液壓設備在裝備體繫中占十分重要的位置。液壓繫統是結構復雜且精密度高的機、電、液綜合繫統。氣壓傳動繫統具有結構簡單、造價較低、易於控制的特點。氣動技術在多個工業門類的自動化生產線中得到了廣泛的應用。



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