液压与气压传动PLC控制综合实训装置

KCYCM-07A型液压与气压传动PLC控制综合实训装置(工业型双面)

一、概述

液压与气压传动 PLC 控制综合实训装置采用 “二合一” 结构，配备两套实验设备，一套为气动与 PLC 实训平台，另一套为液压传动与 PLC 实训平台，且各自配有独立的 PLC 电气控制设备。这种设计使得同一套装置既可以分别独立进行液压控制、气动控制的相应基本回路及其应用实验，又可以进行 PLC 编程及应用控制实验，适用于 “液压传动与控制”“液压与气压传动”“气动技术” 等相关课程的教学实训，为学生提供了一个全面、灵活的学习平台。

液压与气压传动 PLC 控制综合实训装置集成了真实的液压元件、各执行模块、继电器控制单元、PLC 编程控制技术于一体。液压元件成独立模块，均装有带弹性插脚的底板，实训时可在通用铝型材板上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），再和油箱固定在一起，油箱和控制屏单独放置。装置带有三相电源漏电保护和直流电源过流保护功能，系统额定压力为 6.3MPa，确保操作过程中的安全性。

二、技术参数

1. 输入电源：三相五线，380V，允差 ±10%，50Hz，为液压与气压传动 PLC 控制综合实训装置提供了稳定的电力支持。

2. 直流电源：DC24V，为装置中的直流电器元件提供稳定的直流电源，确保控制系统的可靠运作。

3. 装置容量：<3kVA，满足教学实训场所的用电需求，同时保证运行成本的经济性。

4. 变量叶片泵：压力 7MPa，排量 8mL/r，转速 1420r/min，高效稳定的动力输出，适应不同实训任务的流量与压力要求。

5. PLC 选用西门子 S7-200 主机，CPU226 系列，I/O 口 40 点，继电器输出形式，主机为 24 点开关量输入，16 点开关量输出，强大的控制功能可满足各种复杂的液压与气压控制实训需求。

6. 配有控制模块：电源模块，PLC 控制模块，继电器控制模块，控制按钮模块等，丰富的模块配置，实现多样化的控制功能，满足不同实训项目的控制要求。

7. 电机：额定电压 380V，额定功率 0.75kW，绝缘等级 B，为装置提供稳定的动力支持。

8. 液压泵站：最大容积 60L，采用 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、耐震不锈钢压力表，使用 L-HL46 号液压油，完善的油液管理与监测系统，确保液压系统的长期可靠运行。

9. 通过机械控制，传统继电器控制，先进的 PLC 自动控制及监控技术于一体，实现多种控制方式的有机结合与灵活切换，满足不同实训项目的需求，提升学生的综合实践能力。

三、主要功能

1. 液压与气压回路实训 ：可完成几十种液压与气压回路实训，学生也可以自行设计搭建其他回路，涵盖了各种典型的液压与气压控制回路，如调压回路、卸荷回路、同步回路等，让学生全面掌握液压与气压系统的设计、安装和调试技能。

2. PLC 编程及应用控制实训 ：学生可以在液压与气压传动 PLC 控制综合实训装置上进行 PLC 编程及应用控制实验，学习 PLC 的编程方法和控制逻辑，掌握 PLC 在液压与气压传动中的应用技术，提高自动化控制水平。

3. PLC 编程软件学习和使用 ：学生可以深入学习 PLC 编程软件的基本操作方法和编程技巧，包括指令系统的应用、梯形图的绘制与编辑、程序的调试与优化等，为 PLC 控制实验打下坚实基础。

4. PLC 与计算机的通讯，在线调试、监控 ：实现 PLC 与计算机之间的高效通讯连接，学生可利用计算机对 PLC 控制程序进行在线调试和监控，实时观察 PLC 的输入输出状态和内部变量变化，提高调试效率，培养学生的系统监控和数据分析能力。

5. PLC 控制的液压与气压基本回路实训（优化控制） ：将 PLC 控制技术与液压与气压基本回路深度融合，开展优化控制实训，使学生能够综合运用所学知识，对液压与气压系统的控制性能进行优化提升，包括提高系统的响应速度、降低能耗、减少震动与噪音等，培养学生的系统集成能力和创新能力。

四、液压与气压传动 PLC 控制综合实训装置配置清单

五、可完成的实训项目

1. 单级调压回路 ：通过简单的调压回路，学生可以学习如何利用溢流阀来设定和调节液压系统的工作压力，掌握溢流阀的基本应用和调压原理。

2. 多级调压回路 ：在单级调压的基础上，增加多级调压功能，使学生了解如何在液压系统中实现不同压力等级的切换和控制，满足不同执行元件的压力需求。

3. 减压回路 ：利用减压阀将液压系统的一部分压力降低到所需的工作压力，让学生掌握减压阀的结构、原理及在局部回路中的应用，提高液压系统的压力控制精度。

4. 卸荷回路 ：学习如何在液压系统中设置卸荷回路，使液压泵在空载状态下运行，降低能耗，提高系统的效率，培养学生节能意识和优化设计能力。

5. 进油节流调速回路 ：通过在液压缸的进油路上安装节流阀，控制进入液压缸的流量，从而实现对液压缸运动速度的调节，使学生掌握进油节流调速的工作原理和应用场景。

6. 回油节流调速回路 ：将节流阀安装在液压缸的回油路上，实现对液压缸运动速度的控制，与进油节流调速回路进行对比，让学生了解不同调速方式的特点和适用场合。

7. 旁油节流调速回路 ：采用旁油节流调速方式，使学生掌握这种调速方法的工作原理和特点，拓宽对液压调速回路的认识和应用范围。

8. 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，实现液压缸的快速运动，提高生产效率，让学生了解差动回路的工作原理和优势。

9. 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，提高液压系统的快速响应能力。

10. 调速阀串联的速度换接回路 ：采用调速阀串联的方式，实现不同速度的切换和控制，进一步提高学生对复杂速度控制回路的理解和应用能力。

11. 调速阀并联的速度换接回路 ：利用调速阀并联的连接方式，实现多种速度的组合控制，为学生提供更多速度控制回路设计选择，培养学生的创新思维和实践能力。

12. 用换向阀的换向回路 ：通过操作换向阀，实现液压缸或液压马达的换向控制，让学生掌握换向阀的结构、原理及应用，了解不同换向阀的功能和特点。

13. 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锁紧功能，实现液压缸的锁紧和定位，使学生掌握这种锁紧方式的工作原理和应用场景，提高液压系统的稳定性。

14. 用液控单向阀的锁紧回路 ：学习液控单向阀在锁紧回路中的应用，掌握通过液控信号控制油路单向导通的方法，实现液压缸的锁紧和解锁，拓宽学生对液压控制元件的应用范围和控制技巧。

15. 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，让学生了解顺序阀的工作原理和应用，掌握顺序动作回路的设计和调试方法，提高液压系统在自动化生产线中的协调控制能力。

16. 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，实现执行元件的顺序动作控制，使学生掌握压力继电器的原理和应用，增强液压系统的智能化控制水平。

17. 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，让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，培养学生的综合布线和电气控制回路调试能力。

18. 用调速阀控制的同步回路 ：采用调速阀控制多个液压缸的同步运动，培养学生的同步控制能力，确保多缸同步动作的精度和可靠性。

19. PLC 编程软件学习和使用 ：学生可以深入学习 PLC 编程软件的基本操作方法和编程技巧，包括指令系统的应用、梯形图的绘制与编辑、程序的调试与优化等，为 PLC 控制实验打下坚实基础。

20. PLC 与计算机的通讯，在线调试、监控 ：实现 PLC 与计算机之间的高效通讯连接，学生可利用计算机对 PLC 控制程序进行在线调试和监控，实时观察 PLC 的输入输出状态和内部变量变化，提高调试效率，培养学生的系统监控和数据分析能力。

21. 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深度融合，开展优化控制实训，使学生能够综合运用所学知识，对液压系统的控制性能进行优化提升，包括提高系统的响应速度、降低能耗、减少震动与噪音等，培养学生的系统集成能力和创新能力。

六、气动传动实训技术及指标

气动元件具备气控、电控和手控等多种控制方式，气动回路既可采用独立的继电器控制单元进行电气控制，也可借助 PLC 控制。各个气动元件均设计为独立模块，配备带弹性插脚的底板，能够在通用铝型材板上便捷地构建出多样化的气动回路。该系统深度融合了各类真实的气动元件、继电器控制单元以及 PLC 编程控制技术，同时配备了电流型漏电保护装置和系统额定压力保护功能，确保操作安全。

七、技术参数及基本配置

1. 输入电源：三相五线，380V，允差 ±10%，50Hz，为气动传动部分提供了稳定的电力支持。

2. 装置容量：<1kVA，满足一般教学场所的用电需求，且运行经济性良好。

3. 静音空气压缩机：工作电源 AC 220V，允差 ±10%，50Hz；电机功率 350W；标称容积 18L，额定输出气压 0.8Mpa，为气动实验提供了稳定且安静的气源。

4. PLC 选用西门子 S7-200 主机，CPU226 系列，I/O 口 40 点，继电器输出形式，主机为 24 点开关量输入，16 点开关量输出，满足气动控制系统的需求。

5. 配有控制模块：电源模块，PLC 控制模块，按钮控制模块，继电器控制模块等，丰富的模块配置，支持多样化的控制功能，满足不同实训项目的控制要求。

6. 集成手动控制、传统继电器控制、先进的 PLC 自动控制及监控技术于一体，实现了多种控制方式的有机结合与灵活切换，适应不同实训项目的需求，有效提升了学生的综合实践能力。

八、可完成的实训项目

1. 单作用气缸的换向回路 ：学生可以学习单作用气缸的工作原理和换向控制方法，掌握换向阀的应用。

2. 双作用气缸的换向回路 ：通过操作换向阀，实现双作用气缸的往复运动，了解双作用气缸的控制原理。

3. 单作用气缸速度控制回路 ：学习如何利用流量控制阀调节单作用气缸的运动速度，掌握速度控制的基本方法。

4. 双作用气缸单向调速回路 ：实现对双作用气缸单方向运动速度的精确控制，提高气缸运动的稳定性。

5. 双作用气缸双向调速回路 ：能够分别控制双作用气缸两个方向的运动速度，满足不同工艺要求下的速度调节需求。

6. 速度换接回路 ：通过不同流量控制阀的组合使用，实现气缸运动速度的快速切换，提高生产效率。

7. 缓冲回路 ：学习如何在气动系统中设置缓冲装置，减少气缸运动末端的冲击，提高设备的使用寿命和工作精度。

8. 二次压力控制回路 ：利用减压阀实现气动系统中不同压力等级的切换和控制，满足多个执行元件对不同压力的需求。

9. 高低压转换回路 ：掌握气动系统中高低压转换的控制方法，适应不同工作阶段的压力要求。

10. 计数回路 ：通过计数器对气缸的往复次数进行计数，实现自动化生产中的计数功能。

11. 延时回路 ：学习如何在气动控制系统中实现延时控制，满足某些工艺过程对时间控制的要求。

12. 过载保护回路 ：了解过载保护装置的工作原理和应用，确保气动系统在过载情况下能够及时得到保护，避免设备损坏。

13. 互锁回路 ：掌握互锁控制的原理和方法，防止多个执行元件同时动作导致的系统压力过高或气缸相互干扰等问题。

14. 单缸单往复控制回路 ：实现单个气缸的单次往复运动控制，学习气缸的自动控制方法。

15. 单缸连续往复动作回路 ：让气缸能够连续进行往复运动，模拟实际生产中的连续工作过程，提高生产效率。

16. 直线缸、旋转缸顺序动作回路 ：协调直线缸和旋转缸的动作顺序，完成复杂的自动化工作任务。

17. 多缸顺序动作回路 ：控制多个气缸按照预定的顺序依次动作，实现多执行元件的协同工作，提高自动化程度。

18. 双缸、同步动作回路 ：使两个气缸能够同步运动，确保动作的一致性和精度，满足一些特殊工艺要求。

19. 回缸联动回路 ：实现回缸之间的联动控制，提高系统的整体协调性和工作效率。

20. 卸荷回路 ：学习如何在气动系统中设置卸荷回路，使空气压缩机在空载状态下运行，降低能耗。

21. 或门型梭阀的应用回路 ：了解或门型梭阀的功能和应用，实现多个气源信号的逻辑控制。

22. 快速排气阀应用回路 ：掌握快速排气阀的使用方法，加快气缸的排气速度，提高工作效率。