KCYCM-18D 型工业液压与PLC控制实训装置
一、概述
工业液压与 PLC 控制实训装置是我公司依据高校机电一体化专业对于电、液控制课程的教学大纲,结合自身液压与 PLC 控制液压实训设备的优势,采用开放型实训台结构,并广泛征求专家教授以及教师的意见,经持续创新改进而研发出来的。该装置集真实的液压元件、各类执行模块、继电器控制单元以及 PLC 编程控制技术于一体,液压元件均为独立模块,且配备带弹性插脚的底板,在实训过程中,可在通用铝型材板上灵活组装成各种液压系统回路。电机和泵采用轴承式连接(一体化),再与油箱固定在一起,而油箱和控制屏则单独放置,这样的设计有助于提高工业液压与 PLC 控制实训装置的操作便捷性与安全性。此外,该装置还带有三相电源漏电保护以及直流电源过流保护功能,系统额定压力设定为 6.3MPa,充分保障了实训过程的稳定运行。
二、实训装置功能
工业液压与 PLC 控制实训装置主要由实训台、实训桌、电气控制模块、液压泵站以及液压元件等组成。
实训台采用铝材结构平台,主要用于安装液压相关元件,其型材表面设计有标准的两道固定槽,最上面层则主要用于电气控制位置的布局,这样的设计使得工业液压与 PLC 控制实训装置的元件安装更加合理有序。
实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构或全钢框架结构,不仅坚固耐用,还带有集中收集实训遗油的设计,有效维护了实训环境的整洁。实训桌下方设置的元器件储存柜,可用于存放各类元器件,方便取用,进一步提升了工业液压与 PLC 控制实训装置的实用性。
三、技术参数
输入电源:三相五线,380V,允差 ±10%,50Hz,确保了工业液压与 PLC 控制实训装置的稳定供电。
直流电源:DC24V,为各类直流元件提供可靠的电源支持。
装置容量:<2kVA,满足一般实训场所的用电需求。
工作环境温度:-5℃~40℃,适应不同的教学与实训环境。
工作湿度:≤90%(40℃时),保证了装置在潮湿环境下的正常运行。
外形尺寸:1520mm×700mm×1750mm,占用空间合理,便于摆放与操作。
液压泵站:采用最大容积 60L 的 2mm 钢板材质,配备变量叶片泵及电机、油温液面计、清洁盖、空气滤清器、吸油过滤器以及耐震不锈钢压力表,并使用 L-HL46 号液压油。其中,变量叶片泵的压力可达 7MPa,排量为 8mL/r,转速 1420r/min;电机额定电压 380V,额定功率 1.5kW,绝缘等级 B,这些参数的精准配置,确保了工业液压与 PLC 控制实训装置的液压系统的高效运行。
电源模块:电源部分别配置 380V 电压表、直流电压表、电流表,能够实时监视装置的交、直流输入电源及电流指示情况。启动 / 停止按钮主要用于控制液压泵站与气泵的通电状态,同时配置急停按钮,为电气控制电路提供 AC220V 交流电压、DC24V 直流电压,保障了实训过程的安全与便捷。
PLC 主机模块:选用三菱 FX1S-20MR 主机,具备 12 点开关量输入与 8 点开关量输出功能,强大的控制能力为工业液压与 PLC 控制实训装置的自动化控制提供了核心支持。
控制模块:包括 PLC 主机模块、直流继电器模块、控制按钮模块、时间继电器模块等,通过这些模块的协同工作,可实现机械控制、传统继电器控制、先进的 PLC 自动控制以及 MGGS 组态软件控制、监控技术的有机结合,灵活地完成工业液压与 PLC 控制实训装置的各项实训功能。
四、液压元器件配置清单
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序号 | 型号 / 规格 | 名称 | 数量 | 单位 |
---|---|---|---|---|
1 | / | 实训台 | 1 | 台 |
2 | 1520×700×1750(mm) | 实训桌 | 1 | 张 |
3 | FX1S-20MR | PLC 主机模块 | 1 | 块 |
4 | 380V、24V | 电源模块 | 1 | 块 |
5 | / | 控制按钮模块 | 1 | 块 |
6 | / | 时间继电器模块 | 1 | 块 |
7 | / | 泵站电机 | 1 | 台 |
8 | / | 变量叶片泵 | 1 | 台 |
9 | / | 油温液面计 | 1 | 只 |
10 | / | 空气滤清器 | 1 | 只 |
11 | / | 吸油过滤器 | 1 | 只 |
12 | / | 耐震不锈钢压力表 | 1 | 只 |
13 | / | 油管托盘架 | 1 | 套 |
14 | / | 油箱 | 1 | 只 |
15 | MOB40-200 | 双作用油缸 | 2 | 只 |
16 | 2FRM5-31B/15QB | 二通流量阀(调速阀) | 2 | 只 |
17 | 2WE6A61B/CG24N9Z5L | 二位二通电磁换向阀 | 1 | 只 |
18 | 3WE6A61B/CG24N9Z5L | 二位三通电磁换向阀 | 2 | 只 |
19 | 4WE6C61B/CG24N925L | 二位四通电磁换向阀 | 1 | 只 |
20 | 4WMM6C50BF | 二位四通手控换向阀 | 1 | 只 |
21 | 4WE6E61B/CG24N9Z5L | 三位四通电磁换向阀(O) | 1 | 只 |
22 | 4WE6J61B/CG24N9Z5L | 三位四通电磁换向阀(M) | 1 | 只 |
23 | DRVP10-1-10 | 单向节流阀 | 1 | 只 |
24 | RVP10-10B | 单向阀 | 1 | 只 |
25 | DB10-1-50B/100U | 先导式溢流阀 | 1 | 只 |
26 | DBDH6P10B/100 | 直动式溢流阀 | 1 | 只 |
27 | DZ10-1-30B/100 | 先导式顺序阀 | 1 | 只 |
28 | DR10-4-50B/100Y | 先导式减压阀 | 1 | 只 |
29 | SV10PA2-30B | 液控单向阀 | 2 | 只 |
30 | HED40P15/100Z14L24 | 压力继电器 | 2 | 只 |
31 | / | 三通 | 4 | 只 |
32 | / | 四通 | 3 | 只 |
33 | YN-100ZQ/10MPa | 耐震压力表 | 1 | 只 |
34 | / | 行程开关 | 4 | 只 |
35 | M16×1.5/8I-W-0.5M | 胶管(装好快速接头) | 10 | 根 |
36 | M16×1.5/8I-W-0.7M | 胶管(装好快速接头) | 15 | 根 |
37 | / | 电机电源线 | 1 | 根 |
38 | 三菱 | 编程电缆 | 1 | 条 |
39 | L-HL46 | 液压油 | 2 | 桶 |
40 | / | 液压实训指导书 | 1 | 册 |
41 | / | PLC 编程软件、程序 | 1 | 盘 |
42 | / | 工具 | 1 | 套 |
五、可完成的实训项目
工业液压与 PLC 控制实训装置能够完成几十种液压回路实训,学生也可自主设计搭建其他回路,以下为部分典型实训项目:
单级调压回路:通过合理配置液压元件,实现单一压力等级的调节与控制,使学生初步掌握调压回路的基本原理和操作方法。
多级调压回路:在单级调压的基础上,增加溢流阀等元件,实现多个压力等级的切换与控制,进一步提高学生对复杂液压系统的理解和应用能力。
减压回路:利用减压阀将系统压力降低到所需的工作压力,满足不同执行元件的压力需求,培养学生对压力控制回路的设计与调试能力。
卸荷回路:通过卸荷阀等元件实现液压泵在空载状态下的运行,降低能耗,提高系统的效率,让学生了解卸荷回路的工作原理和节能效果。
进油节流调速回路:采用节流阀安装在液压缸的进油路上,通过控制进入液压缸的流量来实现调速,使学生掌握节流调速的基本原理和应用场景。
回油节流调速回路:将节流阀置于液压缸的回油路上,实现调速控制,与进油节流调速回路相比,具有不同的特点和适用场合,进一步丰富学生对调速回路的认识。
旁油节流调速回路:通过在液压缸的旁油路上设置节流阀,实现调速功能,这种回路结构紧凑,适用于一些特定的液压系统,有助于学生拓宽调速回路的设计思路。
液压缸差动连接的快速运动回路:利用液压缸的差动连接方式,使液压缸实现快速运动,提高生产效率,让学生了解差动连接的工作原理和优势。
调速阀短接速度换接回路:通过调速阀的短接与恢复,实现速度的快速换接,使学生掌握速度换接回路的设计方法和控制技巧。
调速阀串联的速度换接回路:采用多个调速阀串联的方式,实现不同速度的切换与控制,进一步提高学生对复杂速度控制回路的理解和应用能力。
调速阀并联的速度换接回路:利用调速阀的并联连接,实现多种速度的组合与控制,为学生提供更多的速度控制回路设计选择。
用换向阀的换向回路:通过换向阀的切换,实现液压缸或液压马达的换向控制,使学生掌握换向回路的基本原理和操作要领。
用 “O” 型机能换向阀的锁紧回路:利用 “O” 型机能换向阀的中位机能,实现液压缸的锁紧功能,确保执行元件在特定位置的稳定性,培养学生对锁紧回路的设计与调试能力。
用液控单向阀的锁紧回路:通过液控单向阀的控制,实现液压缸的锁紧与解锁,与换向阀锁紧回路相比,具有不同的特点和应用场景,进一步丰富学生的锁紧回路知识。
用顺序阀控制的顺序动作回路:借助顺序阀实现多个执行元件的顺序动作控制,使学生了解顺序动作回路的工作原理和应用场景。
用压力继电器控制的顺序动作回路:利用压力继电器检测压力信号,实现顺序动作控制,提高学生对电气控制元件在液压系统中应用的理解和掌握。
用行程开关控制的顺序动作回路:通过行程开关检测执行元件的位置信号,实现顺序动作控制,使学生熟悉行程开关在液压控制系统中的应用方法和控制逻辑。
用调速阀控制的同步回路:采用调速阀对多个液压缸的运动速度进行精确控制,实现同步运动,培养学生对同步回路的设计与调试能力。
PLC 编程软件学习和使用:学生可以学习和掌握 PLC 编程软件的基本操作方法和编程技巧,为后续的 PLC 控制回路实训奠定基础。
PLC 与计算机的通讯,在线调试、监控:通过 PLC 与计算机的通讯连接,实现对 PLC 控制程序的在线调试和监控,提高学生的故障排除能力和系统优化能力。
PLC 控制的液压基本回路实训(优化控制):将 PLC 控制技术与液压基本回路相结合,进行优化控制实训,使学生能够综合运用所学知识,提高液压系统的控制性能和稳定性。