液压气动 PLC 控制综合实训装置：开启液压气动教学新纪元

KCQPM-02D型液压气动PLC控制综合实训装置

在机械工程教育领域，一款优质的教学设备能够极大地提升学生对复杂系统的认知与理解。液压气动 PLC 控制综合实训装置应运而生，它以其独特的双面透明设计和丰富的功能，为液压气动教学带来全新体验，助力学生深入探索液压气动领域的奥秘。

一、实验台特色

1. 双面组合设计

• 采用别具一格的双面组合气动 — 液压实验台设计，在充分利用现有实验设备的基础上，实现资源的高效整合。提供两组不同的气、液元件，可同时进行各自独立的实验，既降低了采购成本，又节约了实验用地，在保证两组完整实验的基础上，有效提高了资源利用率，展现出较高的性价比。

2. 透明液压元件

• 所有透明液压元件均采用进口透明有机玻璃材料，运用现代加工工艺精心制作而成。这些元件外形尺寸与实物相当，透光率高达 93%，耐温范围为 - 30℃到 +70℃，已通过 SGS/ROHS 环保认证。优良的耐热性、力学强度、耐侯性及耐化学药品性能，确保元件在长期使用过程中不会出现发黄、龟裂、变形等现象，无化工污染，即便在环境使用十年至二十年的时间，依然能保持良好的状态，为师生提供清晰直观的观察条件，助力学生深入了解液压元件的内部结构原理及液压传动回路的工作过程。

3. 独特散热模块

• 针对电磁阀在工作过程中因温度升高可能导致透明阀体产生热效应及材料局部物理特性改变而造成泄漏的问题，海川公司的技术部精心设计了独特的散热模块。该模块能够将阀体发热部分的温度精准控制在 60 度以内，从而有效避免了由此引发的泄漏事件，确保实验的顺利进行和设备的长期稳定运行。

4. 闭合式防漏快插接头

• 采用 JB/ZQ4434-86 生产标准的双开闭式液压快速接头（碳钢镀铬），承压范围达 5000PSI。密封圈材料为丁腈橡胶 NBR，耐压温度范围在 - 20℃到 +120℃之间，具备良好的密封性能和较长的使用寿命。这种闭合式防漏快插接头在实验回路的组装过程中操作简便、快捷，且能保持清洁干净的实验环境。

5. 元件模块化设计

• 各液压元件均采用独立模块设计，并配有方便安装的底板。这种设计使得元件可以随意在 “T” 型槽式铝合金型材板上组建各种实验回路，大大提高了操作的便捷性和灵活性，为学生提供了更加自由的实验创作空间，有助于激发他们的创新思维和实践能力。

6. 强大的可扩展性

• 实验台在保证设备稳定性的前提下，具备极强的可扩展性。超大铝合金面板组装平台为实验的拓展提供了坚实的硬件基础。不仅可以进行气动硬件的搭接，开展相应的气动实验，还能在硬件支撑下实现送料机构、机械手抓取机构、挖掘机机构等多种复杂机构的扩展实验，充分满足现代实验教学的先进性、开放性和可扩展性三个层次的需求，体现了设备的机电一体化教学多功用性。

7. 易维护设计

• 实验台采用易维护设计，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。独特的防护和易维护设计使得需要维护的器件数量极少且易于维护。在运行状态下，维护工作简单便捷，整机维护一次最多不超过 1 小时，且无需频繁维护，极大地提高了系统的灵活性、先进性、安全性、稳定性、可管理性以及可扩展性。

8. 卓越的安全性能

• 液压元件的最大承受压力为 1.2Mpa，额定工作压力为 0.8Mpa，属于安全的低压实验系统。电源配备漏电保护装置，当漏电（漏地电流超过 30mA）或缺相时，能自动断开总电源。控制电路均采用 24V 直流安全电压，为师生提供了一个安全可靠的实验环境。

9. 多元化的控制系统

• 实验台支持多种控制方式，包括 PLC 控制、继电器控制、时间继电器控制以及手动控制等，满足不同实验教学的需求，有助于学生全面掌握液压气动系统的各种控制技术，培养他们解决实际工程问题的能力。

二、技术性能

1. 输入电源 ：采用单相三线制～220V±10% 50Hz，适应各种实验室的供电条件，确保实验的稳定进行。

2. 环境适应性 ：能够在 - 5℃到 +40℃的温度范围内正常工作，相对湿度小于 85%，适用于不同的教学环境。

3. 装置容量 ：小于 1.5KVA，能耗低，运行成本经济实惠。

4. 外形尺寸 ：1600mm×550mm×1760mm 的紧凑设计，既保证了足够的实验操作空间，又便于在实验室中摆放和移动，有效利用教学场地。

三、丰富多样的实验内容

1. 液压原理基础实验

• 为学生提供扎实的液压原理基础知识实验平台，帮助他们建立对液压传动基本概念和原理的深刻理解，为后续复杂实验奠定坚实基础。

2. PLC 电气控制实验

• PLC 指令与梯形图编程学习 ：学生可以在此实验台上深入学习 PLC 的各种指令以及梯形图编程方法，掌握 PLC 编程的核心技能，为今后的自动化控制系统开发打下基础。

• PLC 编程软件的运用 ：通过实际操作和练习，学生能够熟练掌握 PLC 编程软件的安装、配置和使用技巧，提高编程效率和质量。

• PLC 与计算机通讯 ：实验台支持 PLC 与计算机之间的通讯连接，学生可以学习如何实现在线调试和监控，及时发现和解决程序中的问题，培养他们的问题解决能力和实践操作能力。

• PLC 对液压传动控制优化 ：探讨如何利用 PLC 的先进控制功能对液压传动系统进行优化控制，提高系统的性能和稳定性，使学生能够将 PLC 技术与液压传动领域有机结合，拓展他们的工程应用视野。

3. 液压基本回路实验

• 调压控制回路实验 ：包括溢流阀压力调定回路和溢流阀限制低压回路实验，使学生掌握压力控制的基本方法和技巧，了解溢流阀在液压系统中的重要作用。

• 卸荷回路实验 ：涵盖三位四通换向阀的卸荷回路、二位二通阀卸荷回路和溢流阀卸荷回路实验，帮助学生理解卸荷回路的工作原理及其在节能方面的应用。

• 稳压回路实验 ：通过液控单向阀保压回路实验，让学生掌握稳压回路的设计方法和应用场合，提高液压系统的稳定性。

• 卸压回路实验 ：包括节流阀卸压回路、三位四通卸压回路和顺序阀的泄压回路实验，使学生了解不同卸压回路的特点和应用，培养他们根据实际需求选择合适的卸压方案的能力。

• 调速回路实验 ：进油节流调速回路、回油节流调速回路、旁路节流调速回路、调速阀控制调速回路、差动连接增速回路、用电磁阀和调速阀的减速回路、二位三通控制的差动回路和二次进给工作回路等实验，让学生全面掌握各种调速回路的工作原理、特点及应用范围，能够根据不同的工作要求设计合理的调速方案，提高液压系统的效率和性能。

• 同步回路实验 ：通过节流调速阀控制的同步回路和双缸同步回路实验，培养学生对同步回路的分析和设计能力，确保多缸液压系统的工作同步性，满足一些对同步精度要求较高的工程应用需求。

• 换向回路实验 ：换向阀控制换向回路、液动换向阀控制换向回路、行程开关控制的顺序回路和压力继电器控制的顺序回路等实验，使学生深入了解换向回路的工作原理和控制方式，掌握如何实现液压执行元件的换向和顺序动作控制，为复杂液压系统的自动化控制奠定基础。

• 锁紧回路实验 ：换向阀锁紧回路和液控单向阀锁紧回路实验，让学生掌握锁紧回路的设计方法和应用，确保液压系统在工作过程中能够可靠地锁定执行元件的位置，防止因压力变化或其他因素导致的意外移动，提高系统的安全性和可靠性。

四、实验台主要组成

1. 实验台架

• 规格为 1600（长）×700（宽）×1760（高）的实验台架，主体结构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，经机加工、抛丸、喷砂、表面静电喷涂工艺处理，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，端部配套模具成型塑料堵头。桌面采用 25mm E1 级三聚氰胺饰面板，桌面板下设支撑框架，承受力不少于 200kg。配备储存柜，用于存放实训挂箱等物品，储存柜底部装有 4 只高强度万向可制动 PU 脚轮，方便实验台的整体移动。实验台架整体设计简约而不简单，外观高端大气，符合现代化产品的审美和发展趋势。

• 实验桌后面二支桌脚向上延伸，与侧面三角形斜面钣金框架及带 T 槽铝合金操作面板共同组成实训操作屏。实训时可用于固定气动控制模块等设备，实验台架顶部安装实验主机箱，主机箱内提供实验所需的时间继电器、可编程控制器、控制按钮、接近开关、直流电源等元件。

2. 主机箱

• 安全保护装置 ：外部电源经漏电开关与熔断器输入，经实验台供电，确保实验过程中的用电安全。

• 泵站控制 ：泵站配备急停按钮及启动停止按钮，保障泵站工作的安全性。同时装有数显转速表与转速控制器，方便对泵的转速进行精确控制和监测。

• 时间继电器模块 ：提供一组数显 0-999S 时间继电器，可根据实验需求灵活设定常开常闭时间，满足不同实验项目对时间控制的要求。

• 继电器控制模块 ：提供二路继电器控制模组，用于实现基本的继电器控制功能，帮助学生掌握继电器控制电路的设计和应用。

• 可编程序控制器（PLC） ：采用三菱 FXS20MR 系列，具备 I/O 口 20 点，继电器输出形式，电源电压为 AC 220V/50Hz，控制电压为 DC24V，设有手动、自动、顺序等多种控制功能，能够满足液压气动系统自动化控制的教学和实验需求。

3. 液压泵站

• 系统额定工作压力为 0.8Mpa，最大可提升至 1.5Mpa，能够满足不同液压实验的压力需求。

• 电机 — 泵装置 ：泵可从齿轮泵、摆线泵、叶片泵等类型中任选其一。电机采用直流电机，支持从零开始的无级调速，功率为 350W，通过直流调速器进行调速，内置于实验台内。在离液压台 1.5m 处的噪声水平不超过 48dB，为实验环境提供安静舒适的保障。

• 油箱 ：公称容积为 25L，配备液位、油温指示计，吸油、回油滤油器以及安全阀等装置，确保液压油的正常循环和系统的安全运行。

液压气动 PLC 控制综合实训装置以其卓越的性能、丰富的功能和创新的设计，为液压气动教学提供了一个全方位、高效能的实验平台。它不仅能够满足学校多样化的教学需求，还能有效激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和创新思维，助力学校打造高素质的机械类专业人才，是机械工程教学领域不可或缺的重要设备。