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PLC控制液压与气动实训室建设方案
发布时间：2024-06-14 |
液压实验室是机械类专业重要的实验室，主要承担《液压系统安装与调试》课程的实验教学任务。通过模拟液压机械的回路实验，能够使学生清楚了解各类液压元件的结构和工作原理，初步掌握液压回路的基本特性和设计方法，通过完成液压基本回路搭建技能训练，培养学生的动手能力和创新能力。并通过电路的衔接，使得液压系统实现自动化的控制。
液压实验台采用了开放型综合实验台结构是目前液压传动控制技术以及PLC可编程序控制器控制技术于一体的理想的综合性实验设备。实验时，可以让学生直观、感性地对比、了解电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。液压实验元件均为透明有机材料制成，透明直观。便于了解掌握几十种常用液压元件的结构、性能及用途。掌握几十种基本实验回路的工作过程及原理。实验时，组装实验回路快捷、方便。同时，配备独立的继电器控制单元进行电气控制，简单实用。通过与PLC比较，可以加深对PLC可编程序控制器的了解及掌握。能开出的实验有：液压泵的装拆、液压泵的性能测试、液压泵的原理演示、液压基本实训回路等类型的实验。
（参考图）
（组合液压透明元件）
（现场图片）
该实验台透明液压元件均采用进口透明有机玻璃材料由数控加工中心加工制作而成，可清晰直观的观察和了解到液压元件的内部结构及液压传动回路的工作过程。
该装置既可对单个液压元件的结构、工作原理及性能进行实验教学，也可以对常见基本回路进行实验演示学习，同时也可以进行液压系统的课程设计和毕业设计。
一、主要特点:
1.实验台结构：主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件，连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺），为适应可扩展实验的需要，特提供超大面板(工业型材成型铝质“T”型面板 ) 供学员进行实验。
2.阀体材料：日本进口旭化成（PMMA 80N）光学级注塑级PMMA有机玻璃加工制成，外形尺寸和实物相当，该材料透光率93%， 耐温:-30+70度， 标准:SGS/ROHS环保认证， 角度:15，优良的耐热性，力学强度好，耐化学药品性能好；无化工污染环境使用十年至二十年的时间不会发黄、龟裂、变形；方便师生清晰的观察到液压传动装置的内部构造和油路。
3．电磁阀：根据电磁阀使用的特性，（电磁阀随着工作时间的延长，温度会逐渐升高，造成由有机玻璃制成的透明阀体产生热效应及久而久之造成的材料局部物理特性发生改变造成泄漏的现象）本公司的技术部设计了独特的散热模块，将阀体发热部分的温度控制在60度以内，进而避免了由此造成的泄漏事件。
4.插接方式：闭合式防漏快插接头在实验回路的组装过程中更简便、快捷、清洁、干净。
5.元件模块化 ：各液压元件成独立模块，配有方便安装的底板，可以随意在“T”型槽式铝合金型材板上组建各种实验回路，操件快捷简单。
6．可扩展实验：在保证设备稳定的情况下提供极强的可扩展性，大铝合金面板组装平台为扩展提供了必要的硬件基础。该设备适应现代实验教学的先进性、开放性和可扩展性三个层次的实验教学要求。充分体现该设备的机电一体化教学的多功用性。
A．在保证现有实验的前提下还可进行气动硬件的搭接，进行相应的气动实验；
B．在硬件支撑下还可实现送料机构、机械手抓取机构、挖掘机机构等扩展实验。
7．易维护 易维护设计，维护检修工作量小，脱油前和脱油后元件分开放置、并设有回油盘可对资源进行回收实现二次利用。因为独特的防护和易维护设计，需维护的器件特别少且易于维护，运行状态下可以方便简单地维护，整机维护一次最多不超过1小时，工作量极小，且不需要经常维护。极大地提高了系统的灵活性 先进性、安全性、稳定性、易管理性以及可扩展性的全面要求
8.系统安全性能：液压元件的最大承受压力为1.2Mpa,额定工作压力为0.8Mpa，是安全的低压实验系统。电源带漏电保护，漏电（漏地电流超30mA自动断电），缺相，自动断开总电源，控制电路均为24V直流安全电压
9.控制多元化： PLC控制 、继电器控制 、时间继电器控制、手动控制等。
二、实验内容
1、液压原理基础实验
2、可编程序控制器（PLC）电气控制实验，机电液一体控制实验形式
（1）、PLC的指令编程，梯形图编程的学习
（2）、PLC编程软件的学习及使用
（3）、PLC与计算机的通讯，在线调试、监控
（4）、PLC对液压传动控制的优化
3、液压10大类30余项基本回路 扩展达九十多种
⑴调压控制回路
1.溢流阀压力调定回路； 2.溢流阀限制低压回路；
⑵卸荷回路
3．三位四通换向阀的卸荷回路 4.二位二通阀卸荷回路
5.溢流阀卸荷回路
⑶稳压回路
6.液控单向阀保压回路
⑷卸压回路
7.节流阀卸压回路 8.三位四通卸压回路
9.顺序阀的泄压回路
⑸调速回路
10.进油节流调速回路 11.回油节流调速回路
12.旁路节流调速回路 13.调速阀控制调速回路
14.差动连接增速回路 15.用电磁阀和调速阀的减速回路
16.二位三通控制的差动回路 17.二次进给工作回路
18.差动工作换接回路
⑹同步回路
19.节流调速阀控制的同步回路 20.双缸同步回路
⑺换向回路
21.换向阀控制换向回路 22.液动换向阀控制换向回路
23.行程开关控制的顺序回路 24.压力继电器控制的顺序回路
25.三位四通手动换向回路
⑻锁紧回路
26.换向阀锁紧回路 27.液控单向阀锁紧回路
三、实验台主要组成
实验台由实验桌、实验操作区、网孔工具挂板、液压泵站、常用液压元件、主控机箱、电脑桌等几部分组成。
1、实验桌：
实验桌结构：实验桌规格为1600（长）*700（宽）*1500（高），实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件，连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺），经机加工、抛丸、喷砂，表面静电喷涂工艺，安装方便、快捷，用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头。桌面材质采用钢质喷塑与二个抽屉连体结构，桌面中部安装实训用工业型材成型铝质“T”型面板作为实操区，桌面设计成盘型防止油污外溢。实训装置整体简约不简单，高端大气，符合现代化产品审美和发展趋势。
实验桌后面二支桌脚向上延伸，与网孔工具挂板、主控机箱组成实训屏，网孔工具挂板要挂放常用工具、实验专用导线等，主控机箱提供实验用电、信号控制、安全保护等。
2、液压泵站 （系统额定工作压力：0.8 Mpa，最大可至1.5Mpa）：
（1）电机—泵装置（台）
泵可选择齿轮泵、摆线泵、叶片泵等任一种。电机：直流电机，从零开始无级调速。功率350W，直流调速器调速。内置于实验台内，离液压台1.5m远处噪声≤48dB.
（2）油箱：公称容积25L；附有液位、油温指示计，吸油、回油滤油器，安全阀等
3、主控机箱：
（1）工作电源：带漏电保护、输出电压220V，对地漏电电流超过30mA即切断电源；电气控制采用直流24V电源，并带有过压保护，防止误操作损坏设备。
（2）可编程序控制器(PLC)：日本三菱FX1S系列，I/O口20点，继电器输出形式，电源电压：AC 220V/50Hz 控制电压为DC24V，设有手动，自动，顺序等控制功能
（3）提供时间继电器控制模块、继电器控制模块。
4、电脑桌：钢铝结构，装有4只万向轮，装有电脑后靠、键盘托、主机支架。
四、SGTYX-22A型PLC控制透明液压教学实验台配置单
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名 称 |
规 格 型 号 |
数量 |
备 注 |
实
验
台 |
实验台（铝合金“T”型槽面板）台面带U型凹槽油盘 |
1600mm*700mm*1550mm |
1套 |
由国标70*70铝材搭建主体 |
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过渡底板 |
模具自制型材+抗磨耐腐蚀材料 |
1套 |
附在阀上 |
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铝合金面板 |
1.5mm铝合金带“T”型槽，配合过渡底板进行搭接 |
1套 |
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网孔工具挂板 |
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1块 |
挂放工具 |
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电脑桌 |
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640mm*500mm
*1150mm |
1张 |
钢铝结构，装有4只万向轮，装有电脑后靠、键盘托、主机支架。 |
泵
站 |
油泵电机 |
功率：350W
工作电压：220V |
1只 |
直流马达 |
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齿轮油泵 |
工业泵 |
1只 |
额定排量≥2.5ml/rev额定压力≥2.5MPa |
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油箱 |
25L；附有安全阀、滤油器 |
1个 |
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滤油器 |
苏州 |
1只 |
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油温油面计 |
台湾油升 |
1只 |
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电
气 |
可编程序控制器（PLC） |
FX1S-20MR I/O：12输入，8输出 |
1只 |
继电器输出型式 |
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PLC下载线缆 |
SC-09 |
1套 |
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电机调速电路 |
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1套 |
直流调速 |
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继电器组 |
2组继电器 |
2组 |
4NONC |
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时间继电器组 |
常闭开关1组、常开开关1组、
暂停一组、电压：AC220V |
1套 |
DC24V LED显示三位，0-999S输出 |
透
明
液
压
元
件 |
双作用单出杆油缸 |
1、阀体采用进口有机玻璃加工制成；
2、阀芯高透光率、正常环境使用10年内不会发黄、龟裂、变形；
3、电磁阀特有设计散热模块，彻底解决以往电磁阀发热阀体膨胀发生液压油泄漏的现象。 |
2只 |
朔光
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三位四通电磁换向阀（O） |
1 |
朔光 |
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三位四通电磁换向阀（M） |
1 |
朔光 |
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二位四通电磁换向阀（单电控） |
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2 |
朔光 |
|
二位三通电磁换向阀（单电控） |
|
1 |
朔光 |
|
三位四通手动换向阀 |
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1 |
朔光 |
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液控单向阀 |
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2 |
朔光 |
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顺序阀 |
|
2 |
朔光 |
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溢流阀 |
|
1 |
朔光 |
|
减压阀 |
|
1 |
朔光 |
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节流阀 |
|
1 |
朔光 |
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单向阀 |
|
2 |
朔光 |
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压力表 |
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3 |
朔光 |
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压力继电器 |
|
1 |
朔光 |
辅
件
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透明液压皮管 |
两端带闭锁式快插接头 |
1套 |
耐压油管 |
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液压接头 |
闭锁式快换式 |
1套 |
可在不停机的情况下插接回路 |
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接近开关 |
二线制 |
4只 |
二线 |
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红色液压油 |
正宗航空红油 |
25 升 |
红色便于观看油路 |
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四通接头 |
自制 |
2个 |
自制 |
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工具 |
活动扳手 |
10” |
1把 |
10” |
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呆口扳手 |
14-17 |
1把 |
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内六角扳手 |
1.5mm – 10mm |
1套 |
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螺丝刀 |
一字 十字 |
1套 |
共2把 |
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尖嘴钳 |
|
1把 |
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易损件 |
垫圈 |
设备用约6种 |
各5只 |
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大按钮 |
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2只 |
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|
小按钮 |
|
2只 |
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生料带 |
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2卷 |
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O型圈 |
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若干 |
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资料 |
PLC编程软件 |
三菱 |
1张 |
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透明液压演示系统使用说明书 |
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1册 |
资 料 |
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