工业型液压PLC与透明液压继电器控制综合实训装置

KCYCM-06型工业型液压PLC与透明液压继电器控制综合实训装置

一、概述

工业型液压 PLC 与透明液压继电器控制综合实训装置采用 “二合一” 结构，配备两套实验设备，一套为工业液压与 PLC 实训平台，另一套为透明液压传动实训平台。工业液压部分配备独立的 PLC 电气控制与继电器控制，而透明液压部分则配备独立的继电器控制。这种创新的设计使得同一套装置既可以分别独立进行工业液压控制、透明液压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，为学生提供了一个功能多样、综合性强的学习平台。

工业液压系统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。液压元件设计为独立模块，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），再和油箱固定在一起，油箱和控制屏单独放置，整个系统布局合理，操作便捷。装置还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，确保为整个装置提供稳定可靠的电力支持。

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，保障控制系统的精确运作。

3. 装置容量：<2kVA，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. 定量叶片泵：压力 7MPa，排量 8mL/r，转速 1420r/min，提供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 主机选用三菱 FX1S-20MR，具备 12 点开关量输入和 8 点开关量输出，配套控制模块包括电源模块、继电器控制模块、控制按钮模块等，强大的控制功能可满足各种复杂的液压控制实训需求。

6. 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。

7. 液压泵站：最大容积 90L，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。

三、主要功能

1. 液压回路实训 ：可完成几十种液压回路实训，涵盖各种典型液压控制回路，如调压回路、卸荷回路、同步回路等。学生也可以自行设计搭建其他回路，全面掌握液压系统的设计、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 在液压传动中的应用技术，提高自动化控制水平。

3. 透明液压传动演示 ：透明液压部分的元件采用透明有机材料制成，学生可以直观观察液压元件的内部结构和油液流动情况，更好地理解液压系统的工作原理。

4. 继电器控制与 PLC 控制对比实训 ：通过对比继电器控制和 PLC 控制的方式，学生可以深入了解两种控制方式的优缺点，掌握继电器控制的逻辑关系和 PLC 控制的编程技巧，提高对电气控制系统的综合应用能力。

四、液压元器件清单

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。

六、透明液压传动部分技术及指标

1. 电源 ：AC220V，50Hz，为透明液压系统提供稳定的电力支持。

2. 直流电源 ：输入 AC220V，输出 DC24V / 2A，为透明液压系统的直流电器元件提供稳定的直流电源，确保控制系统的精确运作。

3. 液压实验油泵电机功率 ：250W，配备专用的稳压直流电机调速器，调速范围 0 - 1700r/min，实现对油泵电机的精确调速控制，适应不同实验要求。

4. 噪声控制 ：实验工作时在离液压实验台 1.5m 远处噪声 ≤58dB，为学生提供安静舒适的实验环境，有助于集中精力进行实验操作和观察。

5. 液流压力要求 ：实验油路液流压力要求为 0.3 - 0.8Mpa，油泵最高压力 Pmax = 2.5Mpa，满足透明液压实验对压力的要求，确保实验的准确性和可靠性。

6. 电磁换向阀 ：AC220V，吸力 3Mpa，确保电磁换向阀在透明液压系统中稳定可靠地工作，实现对油路的精准控制。

7. 实验台外型尺寸 ：1520mm×1000mm×1800mm，设计合理，空间充足，便于学生进行实验操作和观察，同时也节省实验室空间。

七、主要特点

1. 系统组成 ：透明液压传动演示系统主要由实训桌、实训台、液压元件和电器控制器件等组件构成，集液压、电气与控制技术于一体，为学生提供全面综合的实训平台。

2. 结构设计 ：实训桌和实训台采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，坚固耐用，美观实用。实训桌柜内可存放液压元件等，方便学生取用，保持实验环境整洁有序。

3. 液压元件配置 ：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、随意地安放在铝合金型材面板上。油路搭接采用快换接头，拆接方便快捷，不漏油，提高实训效率，降低操作难度，让学生专注于回路设计与控制逻辑的学习。

4. 透明液压元件 ：实训元件均为透明有机材料制成，直观展示液压元件内部结构与工作原理，便于学生观察液压油在元件内的流动过程，加深对液压系统工作原理的理解，更好地掌握液压元件的结构、性能及用途，轻松学习液压回路的工作原理，实验组装回路快捷、方便，激发学生的学习兴趣与动手能力。

5. 控制方式 ：实训控制单元采用独立的继电器控制单元进行电气控制，通过对比继电器控制与 PLC 控制的方式，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。

八、液压基本实验的换向回路

1. 手动换向阀的换向回路 ：学生可以通过手动操作换向阀，直观感受液压油路的换向过程，掌握手动换向阀的基本操作方法与工作原理，为后续自动化控制学习奠定基础。

2. 中位机能换向阀的锁回路 ：利用换向阀的中位机能实现液压缸的锁紧功能，理解中位机能的不同类型及其应用场景，提高学生对换向阀功能的全面认识。

3. 液控平向阀的闭锁回路 ：学习液控单向阀的闭锁原理与应用，掌握通过液控信号控制油路单向导通的方法，拓展学生对液压控制元件的应用范围与控制技巧。

4. 压力调定回路 ：通过溢流阀等压力控制元件，设定液压系统的工作压力，了解压力控制的基本原理与方法，确保液压系统在安全稳定的压力下运行，培养学生对压力控制系统的调试与维护能力。

5. 二级压力控制回路 ：实现液压系统中不同执行元件的压力分级控制，满足复杂液压系统对不同压力等级的需求，提升学生对压力控制回路的设计与优化能力。

6. 减压回路 ：学习减压阀的减压原理与应用，掌握为液压系统中的局部支路提供较低稳定压力的方法，保障液压系统的精细化控制与节能运行，增强学生对液压系统压力调节的灵活性与准确性。

7. 增压缸的增压回路 ：利用增压缸实现液压系统局部压力的提升，满足某些执行元件对高压的需求，拓宽学生对液压压力增益技术的认知与应用，提高液压系统的整体性能与工作效率。

8. H 型换向阀的卸载回路 ：实现液压泵在空载状态下的运行，降低能耗，提高系统效率，培养学生节能意识与优化设计能力。

9. 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实现调速，使学生掌握进油节流调速的基本原理与应用场景，学会根据负载特性选择合适的调速方案。

10. 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，具有不同的特点与适用场合，进一步丰富学生对调速回路的认识，提高学生对液压系统速度控制的灵活性与适应性。

11. 调速齿轮泵的换向调速回路 ：结合调速齿轮泵与换向阀，实现液压缸的换向与调速控制，培养学生对复合控制回路的设计与调试能力，掌握多种液压元件协同工作的控制方法，提升液压系统的控制精度与可靠性。

12. 调速齿轮泵和调速阀组成的复合调速回路 ：综合利用调速齿轮泵与调速阀的优势，实现更精确稳定的速度控制，满足复杂液压系统对速度控制的高精度要求，锻炼学生对复杂调速回路的分析与优化能力，提高液压系统的整体性能。

13. 流量阀短接的速度换接回路 ：通过流量阀的短接与恢复，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与控制技巧，提高生产效率，培养学生对液压系统快速响应能力的设计与实现能力。

14. 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与应用能力，满足多次进给动作的速度控制需求，提升液压系统在多工序加工中的自动化水平。

15. 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，为学生提供更多速度控制回路设计选择，拓宽学生的设计思路，培养学生的创新思维与实践能力，使液压系统能够灵活适应多样化的工艺需求。

16. 顺序阀的顺序动作回路 ：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与应用场景，掌握顺序阀的调试与应用技巧，提高液压系统在自动化生产线中的协调控制能力，确保各执行元件按照预定顺序准确动作。

17. 压力继电器的顺序动作回路 ：利用压力继电器检测压力信号，实现顺序动作控制，使学生掌握电气控制元件在液压系统中的集成应用方法，增强液压系统的智能化控制水平，培养学生对压力信号的检测与处理能力，以及对电液联合控制系统的调试与维护能力。

18. 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与控制逻辑，掌握位置控制技术在液压自动化中的重要应用，培养学生的综合布线与电气控制回路调试能力，提高液压系统的自动化程度与可靠性。

19. 行程换向阀的顺序动作回路 ：运用行程换向阀控制液压缸的顺序动作，使学生深入理解行程换向阀的工作原理与控制特点，学会合理选用与安装行程换向阀，提高液压系统在机械加工、自动化装配等领域的应用灵活性与控制精度，拓展学生对液压控制元件种类与功能的认知范围，增强学生解决实际工程问题的能力。

20. 串联液压缸的同步回路 ：采用串联液压缸实现多个执行元件的同步运动，培养学生对同步回路的设计与调试能力，确保多个液压缸在运动过程中的位移或速度同步，提高液压系统在多机协同作业中的稳定性和可靠性，掌握同步回路的误差分析与补偿方法，为复杂液压传动系统的设计与优化提供技术支持。

九、透明液压配置清单