争锋摩配店次接通时要用一个扫描周期( 0 02s) 的时间, 那么计 数器 C614 对脉冲信号计数 900 次将有 900 & 0 02= 18s 的时间未计, 也就是说精确的计 时应是 900 & 2 900 & 0 02= 1818s, 比原来设定的时间多 18s, 这对 有的设备和工艺要求可能不会造成事故, 但若是对 于要求精度高、工艺比较复杂的数控机床, 可能造成 动作紊乱, 工件加工报废的后果, 要精确计时, 就应 考虑扫描周期, 可以把计数器的设定值设为 X, 那么 刚才的定时 30 分钟计算如下: 2X 0 02X= 1800, 解 得 X (891。

　　( 3) 卸荷环节 当控制重锤及滑架运动的液压缸不工作间歇超 过规定的时间, 液压系统自动实现卸荷功能。其梯 形图如图 5 所示, 它是由计时器与计数器配合实现 计时功能, 工作间歇时间可任意设定( X= 1, 2, 3, %

　　摘要 本文介绍了一种新型的低空间落锤式液压自动打桩机的液压系统工作原 理, 设 计了 PLC 控制该系 统 的硬件及软件。

　　低空间落锤式液压自动打桩机是一种新型建筑 施工机械, 它的突出特点是能在低空间条件下完成 打桩任务。因 此该打桩机较好 地解决了在旧 房加 高、建筑物纠偏、建筑物地基加 固等低空间打 桩问 题。可编程控制器( PLC) 是专为工业环境下应用而 设计的工业计算机, 其体积小巧、工作可靠、功能丰 富, 能够完成各种逻辑运算、顺序控制、定时、计数、 步控以及在线监控等功能。因此, 液压自动打桩机 可采用 PLC 控制。

　　X410、X411 分别是重锤工作行程的上、下限位开关, X402、X403 分别是重锤上升、下 落按钮。挂锤用电 磁铁( Y436) 的通/ 断与行程开关的通/ 断是瞬时对应 关系, 而与控制重锤上升/ 下降的电磁铁的通断有延 时环节。这是因为当挂钩挂上重锤且向上运动碰到 行程开关 XK1 时, 挂锤电磁铁立即 通电, 挂钩松开 重锤, 此时 重锤的运动是上抛 运动, 即 重锤还要上 升, 上升时间 t0= V0/ g, 高度 h0= V02/ 2g。因此挂锤 电磁铁通电松开之际, 不宜立即起动控制挂钩下降 的电磁铁, 而要有一定的延时时间, t延 = 2V0/ g。由 于重锤的下落是准自由落体运动, 其速度大于液压 缸控制挂钩向下的运动速度, 所以当挂钩碰到 XK2 时, 重锤已完成了打桩运动, 并停留在桩帽上。但考 虑到液压电磁阀换向的机械惯性, 也设置了较短的 延时环节 2 , 确保系统工作的可靠性。

　　积小、重量轻、搬运方便, 能在恶劣的建筑施工环境 中可靠工作, 性能价格比较高。

　　2 采用 PLC 控制, 电器控制部 分设计、制作周 期非常短, 通过改变程序, 即可改变各种工作循环状 态, 使用非常方便、灵活。

　　3 采用 PLC 的内部计时器和计数器, 可方便控 制延时时间的长短及精度, 这与触点式时间继电器 相比, 具有无可比拟的优越性。

　　PLC 计时、计数指令的串级使用, 能够扩展定时 器的定时范围, 在工业生产及科研实验中需要定时、 延时时经常用到。对于一般不 太精确的定时 或延 时, 可以 不 考虑 PLC 的 扫 描 周期 ( CE - I 系 列 为 0 02s) , 但对于一些要求比较高的实验或生 产工艺 中的定时就不得不考虑。下面仅以 CE # I 系列 PLC 中关于定时器精确计时的问题举例说明。

　　根据此液压系统的组成及打桩机的工作要求, 自动打桩机的动作循环表如表 1 所示。

　　打桩机的组成及工作原理详见文献 1 。本文只 引用液压系统原理图, 如图 1 所示。该图中, 液压缸 10 是夹紧油缸, 其作用是把打桩机夹紧在支承导轨 上, 压力继电器 9 起完全保护作用, 保证只有在打桩 机被夹紧的情况下, 打桩机才能正常工作。液压缸 11 控制重锤的升/ 降。重锤的工作行程由装在滑架 上的行程开关 XK1、XK2 调节。液压缸 14 控制滑架 的升/ 降。电磁溢流阀 16 可使液压系统在不工作的 间歇处于卸荷状态, 以减少液压系统的功率损失。

　　夹紧油缸的夹紧与松开; 滑架的上升与下降; 重锤的点动调整与自动打桩; 各液压缸 的正、反向运 动互锁, 并有延时 环 节; 重锤运动与滑架运动互锁, 各电磁阀与油泵 电机设置联锁; 当重锤或滑架不工作间歇超过规定的时间便 自动卸荷。 根据此功能要求, 控制程序主要由以下几个环 节组成。 ( 1) 滑架的上升与下降环节 只有在油泵电机起动 及压力继电器 ( YJ) 动作 后, 滑架才能上升或下降。由于滑架只在接桩情况 下才会动作, 属于短时工作制, 故可采用点动操纵。 控制梯形图如图 3 所示。 ( 2) 重锤的点动调整及自动打桩环节 此功能环节为本控制程序的核心内容, 其梯形 图如图 4 所示。 在此梯形 图中, X413是自动/ 点 动转换开 关,

　　1 张世亮, 罗忠辉 低空间落锤式液压自动打桩机的 研究 机床与液压, 1999 年第 3 期

　　在 CE # I 中, 每 个 计 时 器 的 最 大 预 置 值 为 999 9s, 每个计数器的最大预置值为 9999。如果需 要的预置值超过最大预置值, 可以通过几个计时器 与计数器的串级联接来扩展预置值的范围。

　　例如: 有一台电机要求 30 分钟后启动, 因为 30 & 60= 1800s, 大于最大预置值, 可用计时器与计数 器的串级联接来实现, 如图 1 所示。

　　T613 是一个预置值为 2s 的自复位计时器, 接点 ∋一接通, T613 每 2s 接通一次, 每次接通时间为一 个扫描周期, 计数器 C614 对这一时钟脉冲进 行计 数, 计到 900( 即 900 & 2= 1800s) 时, 计数器动作, 其 常开接点接通输出继电器 21, 驱动电机启动。

　　1 低 空间 落锤 式液 压 自动 打 桩机 采 用 F1 # 20MR 可编程控制器进行控制, 其突出的特点是: 体