一、概述
透明液压与气动plc控制综合实训装置是我公司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求,我公司液压PLC控制与气动PLC控制实训设备的优点,采用了开放型综合实验台结构,广泛征求专家教授与老师的意见,经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以PLC控制的理想的综合性实训设备。实训可以让学生直观、感性地对比、了解气、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。气动实训与液压实训电气主控单元配备2套PLC控制与2套继电器控制,简单实用。
二、实验台组成
实训系统采用“二合一”双面结构,即一张实验桌可供两组四位学生分别进行气动实验与液压实验,也可以双面同时进行气动液压综合实验,优化共享资源,提高产品的性能价格比。整体结构简单,实用性强。
该实验台为铁质双层亚光密纹喷塑结构。美观大方,坚固耐用,操作方便。基本配置为:气动实验元件1;气动实验PLC控制模块1套;无油低噪音空压机1台;液压实验元件1套,液压实验PLC控制模块1套;液压实验泵站1台。(计算机根据学校要求另行配置)
本实验系统采用专用独立液压实验泵站,配电机调速系统,而且电机速度控制系统内部具有安全限速功能,可以对输出的最高速度进行限制。配有油路压力调定功能,可以调定输出压力油的安全工作压力。配备全常用液压元件:每个液压元件均配有安装底板,可方便、随意地将液压元件安放在铝合金型材面板上(面板带“T”沟槽形式的铝合金型材结构)。油路搭接采用快换接头,拆接方便,不漏油。
利用此套实训设备既可分别独立地进行气动控制、液压控制相应的基本回路及其应用实验,也可综合地进行相互配合的实验:如实现气-电控制,气-液控制,电-液控制,气-电-液综合控制等。
液压透明技术参数:
一、主要技术参数1、电源:AC220V允差±l0%,50Hz;
2、直流电源输入AC220V输出DC24V/3A
2、装置容量:≤1kVA;
3、工作环境温度:-5℃~40℃;
4、工作湿度:≤90%(40℃时);
5、外形尺寸:1500mm×1000mm×1750mm
6、液压泵站:
(1)系统额定压力0.8MPa;
(2)齿轮泵-电机1套:采用内轴一体式安装,结构紧凑,噪音低;齿轮泵:额定流量6L∕min,压力2.5MPa;电机:功率450W,调速范围0-1500r/min,外型尺寸:630mm×380mm×500mm
(3)油箱:公顷容积30L;附有油温液位计、过滤器、空气滤清器、耐震压力表,L-HL46号液压油;
7、液压元件:
采用透明工艺加工而成,最大工作压力2.0MPa。每个透明液压元件皆配有底板,可方便、随意地安放在操作面板上。油路搭接采用快换接头,而且采用透明软管,可清晰直观看见油路的流动,不漏油。
8、电器控制单元:
(1)PLC主机模块:主机选用三菱FX1S-20MR主机,12路DC输入/8路继电器输出。
(2)配有控制模块:电源模块,PLC控制模块,继电器控制模块,控制按钮模块,液压元件独立模块等。
9、组态仿真软件:能通过PLC与计算机通讯,实现组态监控。
10、电磁换向阀:DC24V.吸力3mpa
11、液压气压传动设计与控制虚拟仿真软件
本软件基于unity3d开发,软件采用三维漫游的形式,可通过键盘控制移动,鼠标控制镜头方向,界面设有首页、帮助、全屏、元件认知、回路搭建、关键元件测试、典型系统测试界面。
11.1元件识别采用了自动播放的形式,介绍了设备上的邮箱、液位计、油泵机组(此处介绍弹出液压符号、原理与介绍,点击确定进入下一项介绍)、阀架、压力表、传感器等
11.2元件拆装分为学习模式与考核模式,内置电磁换向阀、板式溢流阀、柱塞泵、过滤阀、电液伺服阀,学习模式中提示拆卸顺序,高亮显示,考核模式时拆卸与安装均无提示,拆装顺序出错时,将不能再进行下一步的拆装。工具栏内设有可拖拽的密封件、泵、阀、滤油器、六角扳手、管钳、活扳手、呆扳手、M5螺丝。
11.3液压元件构建设有单向阀(液控、锥阀芯、球阀芯)、换向阀主体结构(O型、Y型、H型)、液压缸(拼装柱塞、双作用单出杆、双作用双出杆、单作用双出杆、单作用单出杆)等的构建,每种构建实验都采用了图形化的方式,通过拖拽设定好的图形,进行构建,图形库中有混淆图形。
11.4液压选型是通过液压原理图,然后选择泵的公称排量(12项,含11项混淆项)和压力等级(5项,含4项混淆项)、电磁溢流阀的选择(3项规格、3像压力等级、3项流量等级,均有混淆项)、滤油器的选择(多项选择含混淆项)、伺服阀的选择(多项选择含混淆项)、选择错误系统将自动进行提示正确答案,选择完后根据提示拖拽相应的工具到高亮部位。
11.5回路检查是通过选择正确的配件,包含密封圈的选择、检查阀门开关等。然后下一步骤进行开机,根据提示开机,开机后进入监控界面,根据提示逐一开启设备,提示的形式为文字与按钮高亮,
11.6液压缸压力测试通过后台界面的测试按钮进入实验,逐步分为启动摩擦测试、启动摩擦力、参数设置、开始测试、绘制曲线、停止测试。
11.7典型系统测试分试运行、阶段响应测试、频率响应测试。以上测试均为通过后台监控界面进行实验。
11.8软件须能进行全方位旋转、放大、缩小观看其细节。且整体同一平台,不得以单独的资源展现。
二、主要特点
1、液压传动与PLC控制综合实训装置主要由实训桌、实训台、液压元件和电器控制器件、可编程控制器(PLC)等器件组成。
2、实训桌、实训台为铁质双层亚光密纹喷塑结构,实训桌抽屉内存放液压元件等。
3、配备全常用液压元件:每个液压元件均配有安装底板,可方便、随意地将液压元件安放在铝合金型材面板上(面板带“T”沟槽形式的铝合金型材结构)。油路搭接采用快换接头,拆接方便,不漏油。
4、实训元件均为透明有机材料制成,便于了解掌握几十种常用液压元件的结构,性能及用途。掌握几十种基本回路的工作原理,实验组装回路快捷、方便。
5、通过机械控,传统继电器控制,先进的PLC自动控制与PLC编程及MGGS组态监控技术于一体,灵活实现其功能。
6、实训控制单元也可以采用独立的继电器控制单元进行电气控制,通过比较,突出PLC可编程序控制的优越性和先进性,加深对PLC编程器的了解与掌握。
三、透明液压PLC控制基本实训回路
1、用手动换向阀的换向回路。
2、用中位机能换向阀的用锁回路。
3、用液控平向阀的闭锁回路。
4、压力调定回路。
5、二级压力控制回路。
6、用减压阀的减压回路。
7、用增压缸的增压回路。
8、用H型换向阀的卸载回路。
9、进油节流调速回路。
10、回油节流调速回路。
11、调速齿轮泵的换向调速回路。
12、调速齿轮泵和调速阀组成的复合调速回路。
13、流量阀短接的速度换接回路。
14、用调速阀串连联的二次进给同路。
15、用调速阀并联的二次进给同路。
16、用顺序阀的顺序动作回路。
17、用压力继电回的顺序动作回路。
18、用行程开关控制的顺序动作回路。
19、用行程换向阀的顺序动作回路。
20、串联液压缸的同步回路。
21、用先导型溢流阀控制的换向回路。
22、PLC编程软件学习和使用
23、PLC与计算机的通讯,在线调试、监控
24、PLC控制的液压基本回路实训(优化控制)
四、透明液压PLC控制实训装置清单
序号 | 名称 | 型号 | 数量 | 备注 |
1 | 实训桌 | 1张 | ||
2 | 实训台 | 1台 | ||
3 | 电脑推车 | 1张 | 选配 | |
4 | PLC主机模块 | FX1S-20MR | 1块 | 选配 |
5 | 电源模块 | 1块 | ||
6 | 继电器控制模块 | 1块 | ||
7 | PLC控制按钮模块 | 1块 | 选配 | |
8 | 双作用油缸(带行程撞块) | 透明元件 | 2只 | |
9 | 二位二通电磁换向阀 | 透明元件 | 1只 | |
10 | 二位四通电磁换向阀 | 透明元件 | 2只 | |
11 | 三位四通电磁换向阀(O型) | 透明元件 | 1只 | |
12 | 三位四通电磁换向阀(H型) | 透明元件 | 1只 | |
13 | 三位四通电磁换向阀(M型) | 透明元件 | 1只 | |
14 | 弹簧回位油缸 | 透明元件 | 1只 | |
15 | 增压油缸 | 透明元件 | 1只 | |
16 | 辅助油箱 | 透明元件 | 1只 | |
17 | 单向阀 | 透明元件 | 2只 | |
18 | 液控单向阀 | 透明元件 | 2只 | |
19 | 溢流阀(直动式) | 透明元件 | 2只 | |
20 | 溢流阀(先导式) | 透明元件 | 1只 | |
21 | 节流阀(直动式) | 透明元件 | 1只 | |
22 | 调速阀 | 透明元件 | 2只 | |
23 | 顺序阀 | 透明元件 | 2只 | |
24 | 减压阀 | 透明元件 | 1只 | |
25 | 二位四通行程换向阀 | 透明元件 | 1只 | |
26 | 三位五通手动换向阀 | 透明元件 | 1只 | |
27 | 压力继电器 | 透明元件 | 1只 | |
28 | 压力表 | 透明元件 | 3只 | |
29 | 三通接头 | 透明元件 | 7只 | |
30 | 四通接头 | 透明元件 | 3只 | |
31 | 行程开关 | 4只 | ||
33 | 透明液压皮管 | 20米 | ||
34 | 油盘 | 1只 | ||
35 | 油箱 | 1只 | ||
36 | 空气过滤器 | 1只 | ||
37 | 吸油过滤器 | 1只 | ||
38 | 油温液位计 | 1只 | ||
39 | 机泵组 | 1套 | ||
40 | L-HL46号液压油 | 30kg | ||
41 | 电磁阀通用连接线 | 3条 | ||
42 | 压力继电器插头线 | 1条 | ||
43 | 编程电缆(三菱) | 1条 | ||
44 | 工具 | 1套 | ||
45 | 快速油接头 | 5只 | ||
46 | 油塞 | 5只 | ||
47 | 液压传动实训说明书 | 1册 | ||
48 | PLC编程软件、程序、组态软件 | 光盘 | 1盘 | |
49 | 液压气压传动设计与控制虚拟仿真软件 | 3dUnity制作 | 1套 |
气动技术参数:
一、主要技术参数1、输入电源:220V.允差±l0%,50Hz;
2、装置容量:≤1kVA;
3、工作环境温度:-5℃~40℃;
4、工作湿度:≤90%(40℃时);
5、外形尺寸:1500mm×1000mm×1750mm
6、无油静音空气压缩机:工作电源:AC220V;电机功率:780W,公称容量165L/min,额定输出气压0.7Mpa
7、PLC主机模块:主机选用三菱FX1S-20MR主机,12路DC输入/8路继电器输出。
8、配有控制模块:电源模块,PLC控制模块,继电器控制模块,控制按钮模块,气动元件独立模块等。
二、主要特点
1、气动传动与PLC实训装置主要由实训桌及实训台、气动元件和电气控制器件、可编程控制器(PLC)等组件组成。
2、实训桌、实训台为铁质双层亚光密纹喷塑结构,实训桌柜内存放气动元件等。
3、各个气动元件成独立模块,且装有带弹性插脚底板,可方便、随意地将元件安放在实训面板(面板带“T”沟槽形式的铝合金型材结构)上。回路搭接采用快换接头,布局灵活,拆接方便快捷。
4、采用静音空压机,为实训室提供一个较好的实训环境。
5、实训气源压力低,系统额定压力为0.7Mpa,电气控制采用低电压直流24V电源;实训气路、控制电路安全可靠,设有手控、气控、电控、组态软件等控制功能。
6、实训控制单元可以采用独立的继电器控制单元进行电气控制,也可以采用PLC控制,通过比较,突出PLC可编序控制的优越性和先进性,加深对PLC编程器的了解与掌握。
7、该装置集各种真实的气动元件,传统继电器控制、先进的PLC自动控制与PLC编程及MGGS组态监控技术于一体,功能强大,适应范围广。
8、单片机、plc可编程设计与控制虚拟仿真软件:本软件基于unity3d开发,内置实验步骤、实验指导书、电路图、组件列表、连接线路、接通电源、电路图、场景重置、返回等按钮,在连线及代码正确后,可以通过启动/停止、正向运动、反向运动按钮操作三维机床模型运动,在连接线路状态下,三维机床模型可进行放大/缩小、平移。继电器控制:阅读实验指导书,并进入实验,通过识读电路图,选择组件列表中的继电器、热继电器、开关等元器件以拖拽的形式布局至电器柜中,限位器置于三维机床模型上,可选择盖盖子,部分元器件名称可重命名,然后点击连接线路按钮,将端子对端子进行连线,将机床电路连接成功后,选择接通电源,进行操作,若组件或线路连接错误将弹出提示错误框,可随时进行场景重置。PLC控制:实验同继电器控制,增加PLC控制功能,在连线完成后,通过PLC编码按钮,进入程序编写界面,编写正向与反向2条程序,共有12个梯形图符号,编写完成后,选择提交进行程序验证。验证成功后,接通电源进行操作,组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框,可随时进行场景重置。单片机控制:实验同继电器控制,增加单片机控制功能,在连线完成后,通过C编码按钮进入编程界面,输入正确的C语言代码,提交验证成功后,接通电源进行操作,组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框,可随时进行场景重置。
三、气动基本实训回路
1、单作用气缸的换向回路
2、双作用气缸的换向回路
3、单作用气缸速度控制回路
4、双作用气缸单向调速回路
5、双作用气缸双向调速回路
6、速度换接回路
7、缓冲回路
8、二次压力控制回路
9、高低压转换回路
10、计数回路
11、延时回路
12、过载保护回路
13、互锁回路
14、单缸单往复控制回路
15、单缸连续往复动作回路
16、直线缸、旋转缸顺序动作回路
17、多缸顺序动作回路
18、双缸、同步动作回路
19、回缸联动回路
20、卸荷回路
21、或门型梭阀的应用回路
22、快速排气阀应用回路
23、PLC编程软件学习和使用
24、PLC与计算机的通讯,在线调试、监控
25、PLC控制的液压基本回路实训(优化控制)
四、气动PLC控制实训装置配置清单
序号 | 名称 | 型号 | 数量 | 备注 |
1 | PLC主机模块 | FX1S-20MR | 1块 | 选配 |
2 | 电源模块 | 1块 | ||
3 | 继电器控制模块 | 1块 | ||
4 | PLC控制按钮模块 | 1块 | 选配 | |
5 | 静音空气压缩机 | 1台 | ||
6 | 单作用缸 | QGX25ⅹ100 | 2只 | |
7 | 双作用缸 | QGX25ⅹ100 | 1只 | |
8 | 旋转气缸 | 1只 | ||
9 | 三联件 | AC2000 | 1只 | |
10 | 减压阀(带压力表) | AR2000 | 1只 | |
11 | 手动换向阀 | H210—08 | 1只 | |
12 | 单电磁换向阀(二位三通)常开 | 3V210-8 | 1只 | |
13 | 单电磁换向阀(二位三通)常闭 | 3V210-8 | 1只 | |
14 | 单电磁换向阀(二位五通) | 4V210-8 | 2只 | |
15 | 双电磁换向阀(二位五通) | 4V220-8 | 1只 | |
16 | 双电磁换向阀(三位五通) | 4V230-8 | 1只 | |
17 | 单气换向阀(二位五通) | 4A210—08 | 2只 | |
18 | 双气换向阀(二位五通) | 4A220—08 | 2只 | |
19 | 行程阀(机控) | MOV—2 | 1只 | |
20 | 行程阀(按钮) | MOV—3 | 1只 | |
21 | 行程阀(按钮带锁) | MOV—3A | 1只 | |
22 | 或门型梭阀 | ST—02 | 2只 | |
23 | 快速排气阀 | 1/4QE—02 | 2只 | |
24 | 单向节流阀 | RE—02 | 2只 | |
25 | 单向节流阀 | JSC601 | 1只 | |
26 | 单向阀 | 1/4 | 2只 | |
27 | 顺序阀 | 1只 | ||
28 | 气容 | 1只 | ||
29 | 气管 | PU6ⅹ4 | 20米 | |
30 | 行程开关(装在缸体上) | 2只 | ||
31 | 单片机、plc可编程设计与控制虚拟仿真软件 | 3dunity制作 | 1套 | |
31 | 编程电缆(适配器) | 三菱 | 1条 | |
32 | 内六角扳手 | 3把 | ||
33 | 螺丝刀 | 2把 | ||
34 | 剪刀 | 1把 | ||
35 | 活动板手 | 1把 | ||
36 | 尖嘴钳 | 1把 | ||
37 | 消声器(小) | 1/8 | 2只 | |
38 | 消声器(大) | 3/8 | 2只 | |
39 | 三通(T型三通) | Ø6 | 4只 | |
40 | 三通(Y型减径三通) | Ø8—Ø6 | 2只 | |
41 | 四通 | Ø6 | 2只 | |
42 | L型(螺纹二通) | 601 | 2只 | |
43 | L型(螺纹二通) | 602 | 2只 | |
44 | 气孔塞头 | Ø6 | 20只 | |
45 | 气动实训指导书 | 1册 | ||
46 | PLC编程软件、程序、组态软件 | 光盘 | 1盘 | 选配 |