1.液压系统的组成及原理
系统主要由电机泵组、单向阀、调速阀、三位四通电磁换向阀、液压缸，液压缸行程极限位置都有接近开关及其管路和附件等组成。系统的吸油管道和压力油路分别采用滤油器精度为30μm和10μm、5μm来保证油液清洁度要求。其中压力滤油器具有发讯报警装置，当报警时提示用户更换或清洗滤芯。为了防止管道中压力过高，使液压元件损坏，采用两种方法，第一种采用压力表随时监控油压的变化，做出相应的操作； 第二种采用电磁溢流阀调定系统最高压力。回油过程采用温度变送器、过滤器和冷却器控制油温。
2.液压系统工作过程
切割机的主要功能为将石材切割成厚度均匀的毛坯，主要完成的动作包括： 纵刀切割、横刀切割、横移切割，换刀由人工手动操作完成。
2.1纵刀切割
准备状态下电机泵启动、水泵启动，各阀处于失电状态下，阀处于中位。纵刀切割工艺如下：
（1）在 PLC的程序控制下电磁阀1DT、3DT得电，刀具下切，接近开关控制 1DT、3DT断电。
（2）电磁阀13DT得电完成切割行程，接近开关控制13DT断电。
（3）电磁阀2DT、4DT得电控制抬刀的高度，接近开关控制掉电，打开电磁阀9DT抬高控制台并延时10s同时用接近开关作为保护作用。
（4）电磁阀14DT得电使轨道伸出，接近开关控制其伸缩位置，打开电磁阀10DT 得电控制台下降并延时10s，此时如压力变送器超压如6MPa时关闭阀14DT并且报警阻挡，完成纵切过程的切割，这样重复以上操作即完成纵刀切割的过程。
2.2横刀切割
在准备状态下电机工作，各阀处于失电状态，横刀切割工艺如下：
（1）电磁阀3DT、5DT得电，刀具下切，接近开关控制3DT、5DT失电。
（2）电磁阀13DT得电走横刀，走刀过程中活塞杆碰撞接近开关，接近开关13DT 掉电，这时一个切割的行程完成。
（3）电磁阀4DT、6DT得电，控制抬刀的高度并关闭电磁阀，电磁阀9DT得电提升控制台高度并延时10s，接近开关控制9DT掉电，确保其达到安全高度。
（4）电磁阀14DT得电使轨道伸回，接近开关控制伸回位置，采用压力变送器控制其压力超过 6MPa时，报警并阻挡，电磁阀 11DT得电降低控制台高度并延时10s，接近开关控制下降的位置，这样可以重复以上操作即完成横切的过程。
2.3刀具横移
在准备状态下电机工作，各阀处于失电状态，刀具横移工艺如下：
（1）电磁阀 2DT、4DT、6DT 得电，油缸活塞杆运动来碰撞接近开关，控制 2DT、4DT、6DT 失电。
（2）电磁阀 7DT 得电油缸推动刀具横移，直至碰撞接近开关使7DT失电。
（3）电磁阀 9DT 得电抬高操作台，升高到碰到接近开关使其失电，电磁阀9DT得电并延时10s，电磁阀8DT得电拉回液压杆，碰撞到接近开关 8DT 掉电。
2.4转向换刀
在准备状态下电机工作，各阀处于失电状态，处于中位，人工转向换到工艺如下：
（1）电磁阀2DT、4DT、6DT得电，活塞杆撞击接近开关控制掉电。
（2）电磁阀11DT得电，使其中心顶油缸的得电上升，这时需要人工操作控制其停止上升，人工推转定位，完成操作后按动开关，电磁阀 12DT得电使中心顶油缸下移并延时 10s，以上完成转向的控制。
3.液压系统的特点
此系统工作平稳，由于液压油具有一定缓冲和阻尼作用，在一定程度上可以消除或缓和系统刚性碰撞产生的冲击、振动和噪声。在安置中心顶的液压缸时，采用了液控单向锁的方式，防止了由于活塞因重力的作用而下落，对液压缸不仅有支承作用，而且液控单向阀可以使油路长时间保压。当电磁换向阀处于中位时，两个液控单向阀互锁，可封闭液压缸两腔的油液，这时活塞就不能因外力作用而产生移动，实现液压缸锁紧，由于液压缸两腔的有效工作面积相差很大，在活塞退回时，液压缸右腔排油量骤然增大，此时若采用小流量的滑阀，会产生节流作用，限制活塞的后退速度；若加设液控单向阀，在液压缸活塞后退时，控制压力油将液控单向阀打开，便可以顺利地将右腔油液排出。系统的液压缸带有缓冲，使运动过程平稳，减少冲击，而且采用了分流阀，使缸运动更加平稳，减少震动。
4.电气控制系统设计
4.1 PLC 类型的选择
SIMATICS7-200系列 PLC 适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化，其突出表现在以下几个方面：①极高的可靠性；② 丰富的指令集；③易于掌握；④丰富的内置集成功能；⑤实时特性；⑥强劲的通讯能力；⑦丰富的扩展模块。基于上述的几个方面，所以在本控制系统中选择S7-200系列 PLC 作为电控系统主机。在 S7-200系列PLC中又有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM等。经综合分析此液压系统有34个数字量输入，2个模拟量的输入，18个数字量的输出，根据I/O点数及程序容量，选择CPU226作为主机，选择有4个模拟量输入端口的EM231作为扩展模块，选择有16 输入/16 输出性能参数的EM223数字量混合模块作为扩展模块。
4.2软件设计
对于石材切割机的工作过程，通过对纵切，横切，横移及人工转向换刀的分析，系统可采用顺序控制的方法，即每一步动作都是在前一步运动完成的基础上进行，再进行下一步动作。
5.结论
这种基于 PLC 控制的石材切割机液压控制系统满足设计要求，可以实现纵切、横切的自动循环功能，能极大地提高生产的自动化程度，并减轻了工人的劳动量，进而节约人力资源，具有很强的实用性。
