KCYCM-04型气动与PLC控制实训装置
一、主要技术参数
输入电源:220V,允差 ±10%,50Hz,为气动与 PLC 控制实训装置提供了稳定的电力支持。
装置容量:≤1kVA,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。
工作环境温度:-5℃~40℃,适应不同季节的教学实训需求,确保气动元件的正常工作和液压油的粘度稳定。
工作湿度:≤90%(40℃时),防止因湿度过高导致电气元件绝缘性能下降或发生短路等问题,延长设备使用寿命。
外形尺寸:1500mm×650mm×1750mm,设计合理,占用空间小,便于在教室或实验室摆放,操作方便。
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 0.8MPa,为气动系统提供稳定且安静的气源,营造良好的实训环境。
PLC 主机模块:选用三菱 FX1S-20MR,具备 12 路开关量输入和 8 路继电器输出,性能稳定可靠,能够满足各种复杂的气动控制实训需求。
配有丰富的控制模块:包括电源模块、PLC 控制模块、继电器控制模块、控制按钮模块以及气动元件独立模块等,通过机械控制、传统继电器控制、先进的 PLC 自动控制及组态监控技术的有机结合,实现了多种控制方式的灵活切换与应用,满足不同实训项目的需求,提升学生的综合实践能力。
组态仿真控制软件:气动实训系统能够实现组态软件与实训设备之间的链接,将虚拟仿真与实际操作相结合,通过组态软件对实际回路进行精确控制,增强了系统的仿真功能,为学生提供了一个更加直观、高效的学习平台,有助于提高教学效果和学习效率。
二、主要特点
气动与 PLC 实训装置由实训桌、实训台、气动元件、电气控制器件以及可编程控制器(PLC)等组件构成,集成了气动、电气与控制技术,为学生提供了一个综合性的实训平台,有助于培养学生的跨学科知识融合能力和实践动手能力。
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。实训桌柜的抽屉可用于存放气动元件等,合理利用空间,方便学生取用元件,保持实训环境的整洁与有序。
各气动元件均采用独立模块化设计,装有带弹性插脚的底板,可方便、灵活地安装在实训面板上。实训面板采用 “T” 沟槽形式的铝合金型材结构,回路搭接采用快换接头,拆接便捷,不漏气,提高了实训效率,降低了操作难度,让学生能够更专注于回路设计与控制逻辑的学习。
配备静音空压机,有效降低噪音,为实训室创造了一个安静、舒适的工作环境,有助于学生集中精力进行实验操作和学习。
实训气源压力低,系统额定压力仅为 0.8MPa,电气控制采用低电压直流 24V 电源,确保了实训过程的安全性。同时,实训气路和控制电路设计合理,安全可靠,设有手控、气控、电控等多种控制功能,满足不同教学需求。
实训控制单元既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。通过对比两种控制方式,能够突出 PLC 可编程序控制的优越性和先进性,加深学生对 PLC 编程器的理解与掌握,为今后从事自动化控制系统的设计、调试和维护工作打下坚实基础。
该装置集成了各种真实的气动元件、继电器控制单元以及 PLC 编程和组态监控技术,功能强大,适应范围广泛,能够满足不同层次、不同专业的教学需求,是高校、职业院校等相关专业理想的实训设备。
三、气动元件配置清单
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序号 | 名称 | 型号/规格 | 单位 | 数量 |
---|---|---|---|---|
1 | 实训台 | / | 台 | 1 |
2 | 实训桌 | / | 张 | 1 |
3 | 电脑推车 | / | 张 | 1 |
4 | 电源模块 | 380V、24V | 块 | 1 |
5 | 按钮模块 | / | 块 | 1 |
6 | 继电器控制模块 | / | 块 | 1 |
7 | 电磁阀电控模块 | / | 块 | 1 |
8 | PLC 模块 | 三菱 FX2N-40MR | 块 | 1 |
9 | 空气压缩机 | 气泵 | 只 | 1 |
10 | 单作用气缸 | QGX25ⅹ100 | 只 | 2 |
11 | 双作用气缸 | QGX25ⅹ100 | 只 | 1 |
12 | 旋转气缸 | 透明 | 只 | 1 |
13 | 三联件 | AC2000 | 只 | 1 |
14 | 减压阀(带压力表) | AR2000 | 只 | 1 |
15 | 手动换向阀 | H210—08 | 只 | 1 |
16 | 单电磁换向阀(二位三通)常开 | 3V210-8(DC24V) | 只 | 1 |
17 | 单电磁换向阀(二位三通)常闭 | 3V210-8(DC24V) | 只 | 1 |
18 | 单电磁换向阀(二位五通) | 4V210-8(DC24V) | 只 | 2 |
19 | 双电磁换向阀(二位五通) | 4V220-8(DC24V) | 只 | 1 |
20 | 双电磁换向阀(三位五通) | 4V230-8(DC24V) | 只 | 1 |
21 | 单气换向阀(二位五通) | 4A210—08 | 只 | 2 |
22 | 双气换向阀(二位五通) | 4A210—08 | 只 | 2 |
23 | 行程阀(机控) | MOV—2 | 只 | 1 |
24 | 行程阀(按钮) | MOV—3 | 只 | 1 |
25 | 行程阀(按钮带锁) | MOV—3A | 只 | 1 |
26 | 或门型梭阀 | ST—02 | 只 | 2 |
27 | 快速排气阀 | 1/4 QE—02 | 只 | 2 |
28 | 单向节流阀 | RE—02 | 只 | 2 |
29 | 单向阀 | 1/4 | 只 | 2 |
30 | 顺序阀 | / | 只 | 1 |
31 | 气容 | / | 只 | 1 |
32 | 气管 | PU6ⅹ4 | 米 | 30 |
33 | 编程电缆 | 三菱 | 条 | 1 |
34 | 内六角扳手 | / | 把 | 3 |
35 | 螺丝刀 | / | 把 | 2 |
36 | 剪刀 | / | 把 | 1 |
37 | 活动板手 | / | 把 | 1 |
38 | 尖嘴钳 | / | 把 | 1 |
39 | 消声器(小) | 1/8 | 只 | 2 |
40 | 消声器(大) | 3/8 | 只 | 2 |
41 | 三通(T 型三通) | Ø 6 | 只 | 4 |
42 | 三通(Y 型减径三通) | Ø 8—Ø 6 | 只 | 2 |
43 | 四通 | Ø 6 | 只 | 2 |
44 | L 型(螺纹二通) | 601 | 只 | 2 |
45 | L 型(螺纹二通) | 602 | 只 | 2 |
46 | 气孔塞头 | Ø 6 | 只 | 20 |
47 | 气动实训指导书 | / | 册 | 1 |
48 | PLC 编程软件、组态控制软件及程序 | / | 盘 | 1 |
四、可以完成的实训项目
气动与 PLC 控制实训装置可完成 40 多种气动回路实验,学生还可以自行设计搭建其他回路。以下是部分典型实训项目:
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
五、组态仿真画面演示控制的气动控制实训项目
单作用气缸的换向回路 :在组态仿真画面中,学生可以直观地观察单作用气缸的换向过程,理解换向阀的工作原理和控制逻辑。
双作用气缸的换向回路 :借助组态仿真软件的动态显示功能,学生可以清晰地看到双作用气缸在不同控制信号下的往复运动,加深对换向阀应用的理解。
单作用气缸速度控制回路 :通过仿真画面,学生可以学习如何调节流量控制阀来控制单作用气缸的速度,观察速度变化对气缸运动的影响。
双作用气缸单向调速回路 :组态仿真软件生动地展示了双作用气缸单向调速回路的工作过程,帮助学生理解单向调速的原理和实现方法。
双作用气缸双向调速回路 :学生可以在仿真环境中对比单向调速和双向调速的区别,深入了解双向调速回路的组成和控制方式。
速度换接回路 :利用组态仿真画面,学生可以观察速度换接过程中的流量变化和气缸运动速度的切换,掌握速度换接回路的设计要点。
缓冲回路 :组态仿真软件详细演示了缓冲回路中缓冲装置的工作原理,学生可以学习如何通过缓冲回路减少气缸冲击,提高系统稳定性。
二次压力控制回路 :在仿真画面中,学生可以直观地看到减压阀在二次压力控制回路中的作用,理解不同压力等级的控制方法。
高低压转换回路 :通过组态仿真软件的实时数据显示,学生可以观察高低压转换过程中的压力变化,掌握转换控制的时机和方法。
计数回路 :组态仿真画面可以显示气缸的往复次数和计数器的工作状态,帮助学生理解计数回路的计数原理和应用场景。
延时回路 :学生可以在仿真环境中学习如何设置延时参数,观察延时控制对气缸动作的影响,掌握延时回路的调试方法。
过载保护回路 :组态仿真软件通过模拟过载情况,展示过载保护装置的动作过程,使学生了解过载保护的重要性及其实现方式。
互锁回路 :在仿真画面中,学生可以观察互锁回路中各元件的工作状态,理解互锁控制如何防止多个执行元件同时动作导致的问题。
单缸单往复控制回路 :借助组态仿真软件,学生可以学习如何控制气缸进行单次往复运动,掌握单缸单往复控制的逻辑和方法。
单缸连续往复动作回路 :组态仿真软件生动地展示了单缸连续往复动作回路的工作过程,帮助学生理解连续工作的实现原理和控制要点。
直线缸、旋转缸顺序动作回路 :通过组态仿真画面的协同演示,学生可以学习如何协调直线缸和旋转缸的动作顺序,完成复杂的自动化任务。
多缸顺序动作回路 :组态仿真软件可以清晰地展示多个气缸按照预定顺序动作的过程,帮助学生掌握多缸顺序控制的原理和调试技巧。
双缸、同步动作回路 :在仿真环境中,学生可以观察双缸同步运动的情况,学习如何保证两个气缸的动作一致性,提高系统精度。
回缸联动回路 :组态仿真画面展示了回缸联动控制的过程,学生可以理解多个气缸之间如何实现联动协调工作,提高工作效率。
卸荷回路 :组态仿真软件通过动态演示卸荷回路的工作原理,帮助学生理解如何利用卸荷回路降低空气压缩机的能耗,提高系统的经济性。
或门型梭阀的应用回路 :在仿真画面中,学生可以直观地看到或门型梭阀对多个气源信号的逻辑控制作用,掌握其在气动系统中的应用方法。
快速排气阀应用回路 :组态仿真软件详细演示了快速排气阀的工作过程,学生可以学习如何通过快速排气阀提高气缸的排气效率,优化系统性能。