插件式液压PLC控制实验台设计2
液压实验台PLC控制系统改造分析
液压实验台PLC控制系统改造分析随着工业技术的快速发展，可编程序控制器(PLC)广泛应用在液压系统控制与监控方面。
目前液压实验台设备主要是由电气控制系统与液压运行装置2个部分组成，实验台计算机控制系统的软硬件都是基于Win7系统的，存在内容固定、控制方式单一、柔性差等缺陷。
因此，本文采用PLC对液压实验台进行改造，以满足相关液压实验的需求。
1、液压实验台的电气控制系统改造1．1实验台的组成实验台主要由2个部分组成:电气控制系统与液压运行装置。
实验台有2个泵:1个定量泵和1个变量泵，其各配有1个电动机。
在实验台上拼装实验系统，实验台油路连接采用快速接头，搭建换接不同的液压回路。
为了满足当前液压实验的需要，在进行液压实验台的电气控制系统改造中，在原有继电器控制系统的基础上，设计了转换接口，加入了PLC控制系统。
1．2主电路设计实验台以三相交流电为动力，电动机M1和M2分别采用直接启动方式，其中M1拖动定量泵，M2拖动变量泵。
改造后的液压实验台要求能够根据需要选择合适的液压泵，因而拖动泵的电动机要求能够进行正转运行、点动控制。
改造后的实验台电气控制原理如图1 所示。
图1 电气原理图2、PLC控制系统设计由液压实验台的控制系统可知，把指令信号作为PLC的输入，由PLC输出的控制信号则驱动实验装置上各个电磁阀的电磁铁，进而控制液压系统油路的流动方向，从而使实验台处于不同的工作状态，达到控制系统的目的。
通过对液压系统控制要求的分析可知，PLC的输入元件包括总启动SB0，总停止SB1，2个电动机启动SB2、SB3，2个电动机停止SB4、SB5，手动、自动选择切换开关SA，4个行程开关SQ1～SQ4以及2个电磁铁控制按钮SB6、SB7;输出元件包括指示灯HL，2个继电器线圈KM1、KM2，4个电磁铁线圈YA1～YA4。
系统共有13个开关量输入点，7个开关量输出点，所以选用FX2n－32MR－001型PLC，PLC的I/O地址分配见表1，I/O分配图如图2所示。
液压系统PLC控制教学设计 (2)
液压系统PLC控制教学设计概述液压系统广泛应用于各种机械及工业设备中，随着现代工业技术的不断发展，PLC（可编程序控制器）作为自动化控制领域的重要组成部分，已经被广泛应用于液压系统的控制和调节。
本文主要介绍一种针对液压系统的PLC控制教学设计，该教学设计旨在提高学生对液压系统中PLC控制和调节的认识和实践技能，使学生能够掌握基本的液压系统PLC控制原理和方法，为未来从事液压系统控制和调节相关工作打下坚实的基础。
教学内容基本原理液压系统是一种利用流体压力来传递能量并实现力的传递的动力系统，液压系统由液压泵、储油器、控制阀、执行器和管路等部分组成。
PLC是一种常用于自动化控制系统的电子控制器，它能够完成各种复杂的控制和调节功能。
在液压系统中，PLC主要用于控制和调节各种执行器的运动和位置。
教学目标1.熟悉液压系统的基本构成和工作原理；2.掌握PLC控制的基本原理和方法；3.学习搭建液压系统和PLC控制系统的实验平台；4.能够进行液压系统PLC控制的实验操作和故障排除；5.最终能够完成一个液压系统PLC控制的实验项目。
实验平台本次教学设计所使用的实验平台是基于PLC的液压控制系统，其中PLC采用西门子S7-200系列控制器，可实现对液压系统中某些执行器的运动和位置进行控制和调节。
实验步骤1.搭建液压系统实验平台，包括液压泵、储油器、控制阀、执行器和管路等部分；2.搭建PLC控制系统，包括PLC控制器、输入输出模块和人机界面等部分；3.设计液压系统PLC控制的控制程序，包括监测和读取系统状态、输出指令到执行器等部分；4.进行实验操作，测试液压系统PLC控制的功能和性能，如执行器的位置和速度控制等；5.分析和解决液压系统PLC控制的故障，如执行器的失控、传感器故障等；6.实现液压系统PLC控制的实验项目，如利用PLC控制液压缸的伸缩运动。
结论通过本次液压系统PLC控制的教学设计，学生可以深入了解液压系统中PLC的基础原理和实践技能，掌握液压系统中PLC控制的主要方法和技术；同时，学生在实验操作中还能够培养自己的实验技能和创新能力，为未来从事液压系统控制工作打下坚实的基础。
液压试验台PLC控制系统设计.doc
第一章绪论1.1 概述液压传动技术是机电一体化技术的重要组成部分，而且液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，随着流体力学、自动控制、计算机等技术的不断发展，液压传动技术已经发展成为包括传动、控制、检测技术、机电一体化的一门完整的自动化技术，并且在工业生产、设备控制等方面都得到了广泛应用。
液压实验台是生产和开发液压元件和液压系统的重要实验设备。
传统的液压实验台内容固定、控制方式单一。
随着液压技术和现代控制技术的发展，传统液压实验台的缺陷愈来愈明显，已不能很好地适应生产和研究的需要。
为了可以更好的适应教学的发展，增强学生解决实际问题的能力，以及满足现代科研的需求，在传统液压试验台的基础上，加入PLC先进控制技术，构建了由PLC作为下位机控制现场设备，由PC作为上位机在线监控的控制系统，可以实现机、电、液、计算机的完美结合，实现实验处理的自动化，实时监控等。
采用了由PLC控制技术来控制液压试验台的自动控制响应快、智能化，学生不仅可以根据需求搭建各种液压回路或液压系统，还可以独立的进行液压设计、安装、调试、编写PLC程序、等，有利于提高学生在机电液计算机综合控制等方面的综合能力。
1.2液压传动的发展及其研究对象液压传动技术的发展，可追溯到17世纪帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，开始奠定了流体静压传动的理论基础。
从18世纪末英国制成了世界上第一台水压机算起，已经有近300年的历史，但真正的发展只是在第二次世界大战后，液压技术由军用工业迅速转向民用工业，而我国的液压工业只经过40余年的发展，就已经形成门类齐全、有一定的技术水平并初具规模的生产科研体系，其生产的液压产品广泛应用于工业、农业和国防等各个部门。
近20年来，我国液压工业通过引进先进技术，科研攻关，产品应用技术飞快发展，设计生产了许多新型的液压元件。
此外通过计算机辅助技术（Computer Aided Design，简称CAD）、计算机辅助测试（Computer Aided Translation，简称CAT）、污染控制、故障诊断、机电一体化等方面研究成果的应用，液压技术水平得到很大的提高。
插件式液压实验装置的设计
第一章前言液压综合实验台包括电控、液控等，它的设计与制造将极大的缓解现有实验室实验设备短缺和落后的现状，同时电液控综合实验台在整个液压教学实验中将发挥很大的作用，是液压教学实验中不可缺少的重要组成部分。
本论文重点叙述了液压综合实验台的系统组成和元件设置。
从各方面分析与其它实验台的不同点，突出它的综合性，其最大的优点就是可以在一个实验平台上做多种实验，所做实验各元件和管路可由实验操作者自行设计、连接。
1.1课题研究的背景实验是液压教学必不可少的辅助环节，学校现有的液压传动教学实验台可用于定量叶片泵工作特性实验、先导式溢流阀性能实验及节流调速回路性能实验。
通过实验，可使学生增强对定量叶片泵工作性能、先导式溢流阀静态性能和动态性能以及各种节流调速回路特性的理解，加深对液压系统各种特性参数的感性认识。
实验数据的获得可归结为液压系统中压力、流量和速度等物理量静态、动态值的测取，误差很大。
如为测量液压缸活塞杆在不同负载条件下的运动速度，实验时首先测出活塞杆的总行程，再利用秒表测量活塞杆走完这段行程所用时间，两者相除得到活塞杆的运动速度，这种方法很难客观准确地反映液压缸活塞杆带负载工作时的速度特性。
利用压力表测量液压系统中某一给定点的压力，表盘指针所指示的刻度对应某一压力值，由于小幅度波动的压力振摆和随时间而漂移的压力偏移值很难通过压力表指针反映出来，有限的刻度格数使读数依赖于实验操作者的目测习惯，从而使测量精度得不到保证。
而且对液压系统加载一卸荷时被控压力随时间变化所反映的动态特性参数如动态超调，只能作出定性分析。
而且现有实验台的灵活性不高，不能充分锻炼学生的动手及思维能力。
1.2课题研究的内容我的毕业设计题目是插件式电液控综合实验台。
在实验台设计过程中，我们参考了学校现有的液压传动教学实验设备，综合了它们的优点和缺点，所设计的电液控综合实验台采用可以快速转接的方式，使一台设备可以完成五种甚至更多的实验回路，如压力形成、液压泵性能实验、溢流阀静动态性能实验、节流调速回路性能实验、比例阀性能实验。
基于PLC的液压实验台控制系统改造设计
第３ ３卷第 １ 期 １
２０ ０ ６年 １ 月 １
应
用
科
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Ｖｏ ． ３． ｏ １ １３ Ｎ ． １
ＮＯ ． ０ Ｖ ２ ｏ６
Ａｐ ｌ ｄ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｐ ｉ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｅ
件 限制 ， 该实验 台的控制系统采用顺序控 制器作为 控制系统 的核心 ， 采用继电器作为基础控制元件． 缺
乏控 制 的灵活 性 ， 同时 继 电 器 的 机 械 触 点 的 逻 辑组 合 降低 了系统 的可靠 性 ¨ ． Ｊ
算机及 电子电力控制技术在液压传动控制中也得到
了广泛 的应 用 ， 以计算 机 技 术 为 核心 的 Ｐ Ｃ技 术 自 Ｌ
Ｉ ｐ ｏ ｅ ｅ ｔ ｉ ｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｆｈｙ ｒ ｕ ｉ ｍ ｒ ｖ ｍ ｎ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｏ ｄ ａ ｌｃ
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通过实例说 明利用 Ｐ Ｃ对其进 行改造 ， Ｌ 不但扩 大了液压 实验 台的 功能范 围， 提高 了控制 系统 的柔 性 ， 有利 于提
plc课程设计液压控制
plc课程设计液压控制一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握PLC课程设计液压控制的基本原理、方法和步骤。
技能目标要求学生能够熟练运用PLC编程软件进行程序设计，并能够独立完成液压控制系统的搭建和调试。
情感态度价值观目标要求学生在学习过程中培养团队合作意识、创新精神和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC课程设计液压控制的基本原理、编程方法、系统搭建和调试技巧。
具体包括以下几个方面的内容：1.PLC课程设计液压控制的基本原理：了解液压系统的工作原理、组成部分及其相互作用。
2.编程方法：学习PLC编程语言，掌握逻辑控制、功能指令的运用。
3.系统搭建：学习液压控制系统的搭建方法，包括液压元件的选择、布局和连接。
4.调试技巧：学习液压控制系统的调试方法，包括参数设置、故障诊断和排除。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：教师通过讲解液压控制的基本原理、编程方法和系统搭建调试技巧，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生分组讨论实际案例，培养团队合作意识和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析典型液压控制案例，使学生更好地理解液压控制系统的应用。
4.实验法：学生在实验室进行液压控制系统的搭建和调试，提高动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等，提高课堂教学效果。
4.实验设备：准备齐全的液压控制系统实验设备，为学生提供实践操作的机会。
通过以上教学资源的支持，我们将努力提高学生的学习兴趣和主动性，确保教学目标的实现。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合。
毕业设计论文-基于PLC控制的液压试验台设计
毕业设计论文-基于PLC控制的液压试验台设计学号1XXXXXXXXXX毕业设计论文基于PLC控制的液压台设计根据液压台的功能要求液压的方案设计2完成液压台的设计完成液压台电气图6编写毕业设计说明书时间安排第1-3周搜集资料并初步确定设计方案第4-6周液压试验台控制回路及实验台的硬件选取第7-11周液压试验台电气控制第12周设计说明书撰写第13周毕业答辩必读参考资料com北京化学工业出版社200982液压元件试验技术指标 JB 214677中国第一机械工业部部标准液压传动技术是机械设计机械制造和机电一体化等专业的一门重要的基础课程该课程的任务是使学生能够掌握液压的基础知识掌握各种液压基本元件的结构特点工作原理应用场合和选用方法掌握常用液压基本回路的作用构成和适用场合了解国内外先进液压技术成果在机械设备中的应用已成为工业机械工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术液压传动的应用深入各个领域国外生产的95的工业机械90的数控加工中心95以上的自动化生产线都采用了液压传动技术在工业发达国家由电液伺服阀电液比例阀以及配用的专用电子控制器和相应的液压元件组合集成电流伺服比例控制系统的相互支撑发展已综合形成液压工程技术它的应用与发展被认为是衡量一个国家工业水平和现代工业发展立玉的重要标志是液压工工业又一个新的技术热点和增长点在我国同样有一大批主机产品的发展需要应用该项技术因此将其列为促进我国液压工业发展的关键技术之一随着应用了电子技术计算及技术信息技术自动控制技术及新工艺新材料的发展和应用液压传动技术也在不断创新液压传动技术已成为工业机械工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术而其向自动化高精度高效率高速化高功率小型化轻量化方向发展是不断提高它与电传动机械传动竞争能力的关键本文从液压现场总线技术自动化控制软件技术水压元件及系统液压节能技术等方面介绍液压传动技术发展动态使机械专业的学生在掌握液压传动基本知识的更准确形象地深入了解掌握元件的结构回路的控制原理等掌握PLC可编程序控制的功能控制原理及编程技巧等电控系统方框图最后设计出实验台的外形结构以及各个液压元件和电器元件的布置在三维软件中装配完成对实验台的外形设计3．进度安排1．搜集资料并初步确定设计方案1-3周2．按照要求设计液压回路选择回路的元器4-6周3 根据设计要求选择PLC型号完成PLC的硬件和软件设计7-9周4指导教师签名年月日注 1 开题报告应根据教师下发的毕业设计论文任务书在教师的指导下由学生独立撰写在毕业设计开始后三周内完成2．设计的目的及意义至少800字基本内容和技术方案至少400字3．指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发阐述学生利用的知识原理建立的模型正确与否学生的论证充分否学生能否完成课题达到预期的目标郑重声明本人郑重声明所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担本人签名日期目录摘要1Abstract 21 绪论311 液压传动的发展概况 312 PLC发展概况 313 课题研究的意义 42 液压系统设计 521总体方案概述 522液压缸设计 5com压缸设计 5com压缸设计7com流量计算823系统回路设计8com本回路8com本方案9com统图设计924 液压元件的选择11com的选择11com的选择11com的选择1225 液压辅件的计算与选择 12 com寸的确定12com量的确定13com 液压介质的选取13com统辅件的选择1426 液压系统性能验算14com 验算回路中的压力损失14 com统发热升温计算1527 液压装置整体设计16com 液压系统总体布局16com 液压阀的配置 16com的设计173 PLC控制系统设计1831总体方案设计1832 PLC控制系统的硬件设计18com PLC型号的选择18com PLC外围电路设计 20com选择21com 控制面板设计 2133 PLC控制系统程序设计22com 程序初始化22com 加载子程序23com反转254 数据采集系统2641 基于VB60数据采集系统设计概述2642 VB60串行通信控件2643 数据库设计26com的建立26comDO数据控制项2744 计算机与PLC通信2845 实验数据采集系统29结束语32参考文献33 附录34致谢49摘要现代液压技术集传动控制和检测于一体逐步向数字化和自动化方向发展这就要求液压教学能够同步于现代控制技术的发展液压教学试验台的研究和发是达成这一目的的重要方法论文将模块化设计方法现代化控制理论和方法运用于液压教学试验台的研究与开发对液压教学实验台的功能与结构液压教学试验台的控制方案和基于PLC的液压教学试验台控制系统的进行了研究设计了基于PLC的液压教学试验台控制系统编制了液压教学实验台的控制系统程序包含进油节流调速回油节流调速旁路节流调速调速阀进油节流调速回路的速度-负载特性四个实验节流调速回路性能实验是学生学习液压回路的重要实验节流调速回路试验台是重要的教学试验台传统的节流调速回路试验台精度较低不能对数据进行自动采集而本论文设计的试验台具有电脑数据采集功能关键词液压试验台可编程控制器控制系统数据采集AbstractModem hydraulic technology is an integration of transmissioncontrolexamination and computerwhich requires teaching on hydraulic should be in step with the up-to-date control technology．The teaching experiment and development of experiment device on hydraulic are one of the main methods to realize it．This paper study and develop on hydraulic teaching test-bed based on the modularize design methodmodernize control theory and technique．Lucubrate on the function and structurecontrol schemeandcontrol system on PLC of hydraulic experiment test-bed．edit the control program of the hydraulic teaching test-bedThrottling control circuit performance is an important test for student so the important test speed loop is important as wellBut the traditional throttling control circuit loops has low precision and it cannot conduct data acquisition So we should design one that the test data can be collectedKey Words Hydraulic test stand PLCControl System Data acquisition1 绪论液压传动技术是机械设计机械制造和机电一体化等专业的一门重要的基础课程该课程的任务是使学生能够掌握液压的基础知识掌握各种液压基本元件的结构特点工作原理应用场合和选用方法掌握常用液压基本回路的作用构成和适用场合了解国内外先进液压技术成果在机械设备中的应用已成为工业机械工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术液压传动的应用深入各个领域国外生产的95的工业机械90的数控加工中心95以上的自动化生产线都采用了液压传动技术目前液压元件不断出现液压技术的逻辑设计优化设计计算机辅助设计和数字仿真也逐渐研究并应用总之液压技术这一领域的范围比较广泛设计的问题较多理论基础较深液压传动以运动传递平稳均匀调速范围广传递扭矩大易于实现自动化越来越广泛地被用在机床的调速系统中机床的主运动进给运动对速度有很高的要求在机床液压系统中调速回路占有相当重要的地位它的工作性能的优劣对系统有着决定性的影响其中节流调速回路是很重要的调速回路他通过改变节流口的大小来控制流量则调速范围大但节流引起能量损失大效率低易引起油液发热另外节流调速回路是液压系统基本回路是液压教学的重难点因此设计一个液压试验台是十分必要的但是现有的教学用液压试验台大多都需要手动操作但是如果能设计出可以用自动循环功能而且采用微机测控采集数据试验台用于液压教学实验则更为方便直观可靠11 液压传动的发展概况液压传动是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术1795 年英国约瑟夫布拉曼 Joseph Braman1749-1814 在伦敦用水作为工作介质以水压机的形式将其应用于工业上诞生了世界上第一台水压机1905年将工作介质水改为油又进一步得到改善第一次世界大战 1914-1918 后液压传动广泛应用特别是 1920 年以后发展更为迅速液压元件大约在19世纪末20世纪初20年间才开始进入正规的工业生产阶段1925年维克斯 FVikers 发明了压力平衡式叶片泵为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础20 世纪初康斯坦丁斯克对能量波动传递所进行的理论及实际研究1910 年对液力传动液力联轴节液力变矩器等方面的贡献使这两方面领域得到了发展第二次世界大战 1941-1945 期间在美国机床中有 30应用了液压传动应该指出日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年在1955年前后日本迅速发展液压传动1956 年成立了液压工业会近20～30年间日本液压传动发展之快居世界领先地位液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的随着控制理论的出现和控制系统的发展液压技术与电子技术的结合日臻完善电液控制系统具有高响应高精度高功率-质量比和大功率的特点从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域12 PLC发展概况PLC自问世以来经过40多年的发展在美德日等工业发达国家已成为重要的产业之一世界总销售额不断上升生产厂家不断涌现品种不断翻新产量产值大幅度上升而价格则不断下降目前世界上有200多个厂家生产PLC较有名的美国AB 通用电气莫迪康公司日本三菱富士欧姆龙松下电工等德国西门子公司法国TE 施耐德公司韩国三星LG公司等PLC由整体结构向小型模块化结构发展增加了配置的灵活性降低了成本PLC 在闭环过程控制中应用日益广泛不断加强通讯功能新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外还有带处理器的EPROM或RAM的智能IO模块高速计数模块远程IO模块等专用化模块编程工具丰富多样功能不断提高编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件采用梯形图功能图语句表等编程语言亦有高档的PLC指令系统我国的PLC产品的研制和生产经历了三个阶段顺序控制器8位处理器为主的工业控制器8位微处理器为主的可编程序控制器1985以后在对外开放政策的推动下国外PLC产品大量进入我国市场一部分随成套设备进口如宝钢一二期工程就引进了500多套还有咸阳显象管厂秦皇岛煤码头汽车厂等现在PLC在国内的各行各业也有了极大的应用技术含量也越来越高13 课题研究的意义传统的液压教学实验台已经不能满足液压技术的实验现代液压实验台的发展趋势随着科学技术和现代工业的飞速发展对液压教学提出了更高的要求要求液压教学实验能够形象直观学生能够参与其中随着可编程控制器的技术的发展将其代替顺序控制器作为液压实验台控制系统的核心并且能满足日益复杂的液压实验系统的控制要求而且作为教学实验装备使机械专业的学生在掌握液压传动基本知识的同时也能够更准确形象地深入了解掌握液压元件的结构液压回路的控制原理等原来的控制方式因为电气元件较多节点多逻辑布线复杂对应关系复杂所以操作不便故障率高运行的可靠性和灵敏性差扩展性差检修不方便在实验方法上采用现代的PLC控制在实验手段上采用计算机辅助测试学生可以根据液压系统的传动要求通过接近开关电磁铁等线路联接在实验过程中观察油路的变化得出所要测基于PLC的液压实验台系统的研制与开发设计的实验台不仅能进行液压方面的实验还可以进行有关PLC的实验使PLC 实验更加直观掌握PLC可编程序控制的功能控制原理及编程技巧等有利于培养学生在机电液综合控制等方面的综合能力本设计采用的三菱的FX2N系列PLC它吸取了整体式和模块式PLC的优点各单元采取叠装式连接具有较高的性价比同时他也是在目前市场上具有广泛影响的主流机型2 液压系统设计21总体方案概述本实验是分析各种节流调速回路的速度-负载特性即工作液压缸的运动速度随着负载变化的特性在速度-负载特性曲线上某处的斜率越小速度刚度越大机械特性就赢执行元件受负载变化的影响就越小这是调速回路的机械特性调速时为了满足执行元件对工作速度的要求是液压系统的核心问题实验要求速度不易过快或者过慢要求适于测量和观察选定最大载荷为20KN速度范围0005ms～004ms 试验台各个液压元件分置在试验台的试验面板上给学生提供直观的试验视觉试验中选择液压缸作为液压系统的执行元件它将液体的压力能转化成机械能用来实现直线往复运动对于液压缸的加载也选用液压缸来完成液压回路采取将基本的调速回路进行结合的方式将基本的液压回路通过优化组合成因为需要采用电气控制所选择的液压阀应该在适用于液压系统的同时适用于电气控制在液压回路的设计中应该考虑到系统压力的稳定负载的连续变化这样选择进油节流调速回路旁路节流调速回路回油节流调速回路以及速度阀进油调速回路并且将它们有机的结合在一起可以形成本实验的主液压回路加载回路的设计中也应该考虑系统的压力变化范围以及调整压力变化的方式可以选用比例溢流阀来控制加载回路的压力从而控制载荷的大小测量不同回路的速度-负载特性在主回路和加载回路中还应该考虑到液压泵的卸荷可以采用卸荷阀对其他液压附件的设计和选取应该对系统的各个方面的参数经行计算后根据参数要求满足液压系统的同时还应该改根据环保和经济的原则进行选择22液压缸设计本试验台液压回路分为两个部分主回路完成实验液压缸的运动在不同的节流回路下完成液压缸的速度-负载特性实验加载回路通过一个加载液压缸对主回路的液压缸进行加载com压缸设计1 加载力的确定由于实验是将两液压缸对接通过加载液压缸对主液压缸进行加载且需要最大的加载力为20KN工作载荷常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的重力切削力等这些作用力的方向如活塞运动方向相同为负相反为正故Fg 20KNFg主要包含活塞轴线上的重力切削力挤压力等导轨摩擦载荷Ff 0运动部件所受的重力不计外载荷作用于导轨上的正压力为0惯性载荷Fa 0以上三种载荷之和称之为液压缸的外载荷Fw工作载荷Fg并非每一阶段都存在如该阶段没有工作则Fg为0则其外载荷Fw 20KN除去外载荷外由于活塞上的载荷F还包括液压缸密封处的阻力Fm由于各种液压缸密封材质和密封形式都不同所以Fm难以计算一般估算为Fm 1η F 式2-1式中η为液压缸机械效率一般取09095则有 F Fwη 2009 22KN2 初选系统的工作压力工作压力是确定执行元件结构参数的主要依据它的大小影响执行元件的尺寸和成本乃至整个系统的性能在系统功率一定时一般选用较高的工作压力使执行元件和系统的结构紧凑重量轻经济性好但是若工作压力选的太高会提高元件的强度刚度及密封要求和制造精度要求不但达不到预期的经济效果反而会降低元件的容积效率增加系统发热降低与元件寿命和系统可靠性反之压力选的过低就会增大执行元件的尺寸使结构变得庞大所以要根据实际情况选取工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定还要考虑带执行元件的装配空间经济条件及元件供应情况等的限制在载荷一定的情况下工作压力低势必要加大执行元件的结构尺寸对某些设备来说尺寸要受到限制从材料消耗角度看也不经济反之压力选得太高对缸泵阀等原价元件的材质密封制造要求也要求很高必然要提高设备成本一般来说对于固定的尺寸不太受限的设备压力可以选得低一些行走机械重载设备压力要选得高一些表2-1 按载荷选择工作压力载荷KN 5 5～10 10～20 20～30 30～50 50 工作压力MP08～1 15～2 25～3 3～4 4～5 ≥5根据本试验台的特点所以按照要求选择系统的压力为5MP 计算主液压缸的主要结构尺寸液压缸的主要尺寸是指缸筒内径D和活塞杆直径d液压缸的长度和活塞杆的长度等液压缸的内径和活塞杆的直径的确定和使用的液压缸的设备类型有关通常根据液压缸的推力和液压缸的有效工作压力来决定液压缸的内径D和活塞杆直径d可以根据系统中的最大总负载和选取的工作压力来确定图2-1 液压缸的运动分析图由图2-1可知活塞杆受压力时按V1方向运动活塞受力如上图所示可以列出以下方程式F P1A1-P2A2 式2-2A1 FP2A2P1 式2-3所以应该线确定A1和A2的关系或者D与d的关系令杆径比Φ dD则 D 式2-4由表2-2和表2-3确定Φ的值表2-2 按工作压力选取dD工作压力MP ≤5 5～7 7 dD 05～055 06～07 07表2-3 按速度选择dDv1v2 115 125 133 146 2 dD 03 04 05 055 071由于在本实验中对液压缸的进退速度没有要求所以需要按照载荷的大小选择选择速比133即Φ 05由于系统的液压回路较短选择液压缸的被压为P2 02MP则有D 7524mm按照表2-4选择液压缸的内径液压缸的直径D和活塞杆的直径要按国际规定的液压缸的有关标准进行圆整如果与标准液压缸的参数相近最好选用国产标准液压缸免于自行设计和加工表2-4 液压缸的内径尺寸系列40 50 63 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250故取液压缸的内径选取 D 80mm活塞杆直径 d 40mmcom压缸设计1 加载力的确定1由于主液压系统所需要的外载荷为20KN由加载液压缸提供由式1-1可得2导轨摩擦载荷Ff 0运动部件所受的重力不计外载荷作用于导轨上的正压力为0 3惯性载荷Fa 0以上三种载荷之和称之为液压缸的外载荷Fw工作载荷Fg并非每一阶段都存在如该阶段没有工作则Fg为0则其外载荷Fw 20KN除去外载荷外由于活塞上的载荷F还包括液压缸密封处的阻力Fm由于各种液压缸密封材质和密封形式都不同所以Fm难以计算一般估算为 Fm 1η F 式中η为液压缸机械效率一般取09095则有 F Fwη 2009 22KNF’ 22KN由于参数基本和主回路相同所以系统压力选择也可以参照主回路的工作压力选择由表1-1选择加载系统的工作压力为5MP2 计算加载液压缸的主要尺寸和主回路的液压缸设计原理相同即有式2-4可知D’ 76mm根据表2-4选择D’ 80mm d’ 40mmcom流量计算根据前面计算的结果可以算出液压缸所需要的流量根据所求的最大流量来确定泵的流量由于最大的速度为V 4ms因为q Av 式2-5根据式2-5得到 q 2ms液压缸的所需的最大流量为2ms23系统回路设计com本回路液压基本回路是决定主机动作和性能的基础是组成系统的骨架压力控制方式的选择主要取决于液压系统的调速方式在本试验台中液压系统需要4种调速方式--进油节流调速回油节流调速旁路节流调速和调速阀调速在本实验中需要工作液压缸进行空载运行所以还要考虑卸荷回路在主液压回路中首先应该考虑到主回路的压力值稳定控制好这个不变量才能更加精准的测量回路的速度-负载特性在本实验台的设计中选用电磁溢流阀来控制主液压回路的压力使得主液压回路的压力维持在一个稳定的值其次是加载回路的液压压力由于加载回路的压力值要经行规律的变化所以应该采用比例溢流阀来进行控制加载液压会的压力基本的回路有进油节流调速回路回油节流调速回路和旁路节流调速回路更换这些基本的回路中的液压元件就能够组成不同的阀调速的液压回路com本方案1 制定调速方案本试验台要求测量在不同载荷下的节流调速回路的速度-负载特性节流方案分为4种分别是进油节流调速回油节流调速旁路节流调速调速阀进油节流调速回路分别采用4个节流阀进行控制这种调速一般采用定量泵供油采用开式循环形式在开式系统中液压泵从油箱吸油压力油流经系统释放能量后再排回油箱回路简单散热性能良好2 制定压力控制方案为保持系统的压力稳定在主液压回路采用电磁溢流阀进行溢流通过溢流调整主回路的系统压力在加载回路中采用比例电磁溢流阀通过行程开关的信号输入控制加载回路的压力值3 制定顺序动作方案本实验要求在不同的加载力下来分析节流调速回路的特性动作顺序具体为首先加载然后开启主回路将加载液压缸压回通过行程开关使加载回路的比例溢流阀的值改变继而在不同的加载力下测出主液压缸的速度com统图设计根据基本方案液压执行元件和各基本回路确定后把他们有机的结合起来去掉重复多余的元件再加上一些辅助元件就构成了本试验台的液压原理图系统的原理图如图2-2所示液压原理图分为主回路和加载回路主回路中含有4个节流调速回路他们分别是试验台实现的4个实验加载回路也是由液压缸换向阀溢流阀组成通过改变比例溢流阀的溢流压力从而改变负载的大小在不同的回路不同的压力下液压缸有一个运动的速度实验一要求只在进油回路上进行节流关死旁路实验二要求只在回油路上进行节流关死旁路全开进油路实验三要求全开进油和回油路在旁路上进行节流实验四要求全开回油路关死旁路和进油路用调速回路来替代进油路实验原理图中有6个压力测试点测试不同点的压力值来分析不同节流调速回路的速度刚度实验中各个电磁阀的电磁铁动作表如表2-5所示图2-2 液压试验台系统原理图按照实验要求根据动作的先后确定液压系统的动作表动作表如表2-5所示表2-5 电磁铁动作表动作电磁铁YA1YA2YA3YA4YA5YA6 C1缸进C1缸退C2缸进C1进C2退C2进C1退C2缸退C1缸停C2缸停。
基于PLC控制的液压试验台设计
控制回路部分：首先要确定I/O点数，选择PLC的型号，建立PLC的地址分配表，绘制PLC的外部接线图，完成电气系统设计（电器布置图，安装图等），根据实验动作需求编写PLC程序，并且选择PLC相关软件进行调试和修改。电控系统方框图如下图所示。
指导教师签名：黄英 教研室主任签名：
毕业设计(论文)开题报告
题目
基于PLC控制的液压试验台设计
目的及意义（含国内外的研究现状分析）：
液压传动技术是机械设计、机械制造和机电一体化等专业的一门重要的基础课程。该课程的任务是使学生能够掌握液压的基础知识，掌握各种液压基本元件的结构特点、工作原理、应用场合和选用方法，掌握常用液压基本回路的作用、构成和适用场合，了解国内外先进液压技术成果在机械设备中的应用已成为工业机械，工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术。液压传动的应用深入各个领域，国外生产的95%的工业机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动化生产线都采用了液压传动技术。在工业发达国家，由电液伺服阀、电液比例阀，以及配用的专用电子控制器和相应的液压元件，组合集成电流伺服比例控制系统的相互支撑发展，已综合形成液压工程技术，它的应用与发展被认为是衡量一个国家工业水平和现代工业发展立玉的重要标志，是液压工工业又一个新的技术热点和增长点。在我国同样有一大批主机产品的发展，需要应用该项技术，因此，将其列为促进我国液压工业发展的关键技术之一。因此，液压传动是机械专业学生的一门很重要的基础课程。液压试验台是学生学习液压传动知识的重要工具。目前，多数学校仍然采用的继电器等元件作为控制系统的控制元件，存在可靠性、灵活性差、学生测量数据误差较大、操作和记录过程繁琐等缺点。
基于继电器、PLC双重控制液压综合实训台的研制
基于继电器、PLC双重控制液压综合实训台的研制摘要“液压与气压传动”、“电气控制与PLC技术”是高职院校机械、电气类专业重要的必修专业技术课程。
本文根据职业教育的要求，基于液压传动课程教学的需要与液压传动的控制技术发展，自行设计制作PLC控制液压传动综合实训台，该实训台实现了机、电、液的有机整合，着重学生的综合职业能力培养，并给学生留有足够的发挥空间，具有很好的开发柔性和扩展性。
关键字实训教学；液压实训台；PLC控制“液压与气压传动”、“电气控制与PLC技术”是高职院校机械、电气类专业重要的必修专业技术课程。
根据高等职业教育的特点，在专业人才培养的过程中，要实现课程标准与岗位标准无缝对接，同时要在教学过程中培养学生的综合职业能力。
配合我院职业教育教学模式的改革，我们开发研制了“继电器、PLC双重控制液压综合实训台”。
1. 实训台的特点我们研制的实训台是根据现代职业教育教学特点和最新的液压传动课程教学标准要求而设计的，既能满足教学的需求，又能开出综合设计型实训项目，注重培养学生的创造性思维和动手能力。
该实训台最大的特点就是具有机、电、液及计算机一体化综合控制，采用继电器和PLC两种控制方式，根据教学项目选择不同控制方式，具有开发柔性好、抗干扰性强及自动化程度高，并可根据教学需要，扩展PLC实训，充分提高实训台的利用率。
本文主要阐述该实训台的电气控制系统设计方案。
2. 实训台电气控制系统设计该实训台电气控制系统设计建立在液压实训台的机械结构以及液压回路实训内容等基础上，根据实训台各液压回路对电气控制系统的要求，认真分析总结电气控制系统的技术性能指标要求。
2.1 继电器控制系统设计实训台采用一只YB1-16/6定量泵和一只YBX-16变量泵作为系统泵源，各配一台拖动电动机。
继电器控制系统主要由主电路、控制电路、及辅助电路（指示与照明电路）组成。
2.1.1 主电路（1）、电源电路：系统主电路采用三相380V、50Hz交流电源。
毕业设计任务书
3)完成组成元件设计和系统计算。
4） 完成设计说明书一份。
5）完成课题PPT说明一份。
3、实施步骤
1)查阅文献，编写开题报告。
2)明确设计要求，完成液压传动系统原理图的设计。
3)完成组成元件设计和系统计算。
4）完成设计说明书及PPT说明.。
5）答辩。
6）完成全部任务日期：2020年12 月 15日前。设计任务说明书及其它相关综合整理后每人需要将电子总稿发往大学城各自以信件上传方式给指导教师备查。
准备答辩，上传资料
6、成果表现形式
设计说明书一份
4、方法
调查法，计算法，分析法，
5、时间安排
进
度
安排起止日期工作容10.31--11.02
阅读毕业设计任务书，上网查找资料。
11.02--11.05
借阅机械手册和数据库，熟悉相关标准。
11.05-11.30
完成整个设计、编写设计说明书。
11.30--12.08
整理毕业设计说明书，图纸。
12.08--12.15
毕业设计任务书
选题名称：插件式液压实验装置的液压系统设计
1、目标
1)掌握液压传动系统设计的方法和步骤。
2）能根据工作条件完成液压系统的功能原理设计。
3）培养学生解决工程实际问题的能力,为毕业从事技术工作打下良好基础。
4）培养学生耐心细致、科学分析、周密思考、吃苦耐劳的良好习惯。
2、工作任务
1)完成资料查找任务，了解液压传动系统设计方法和步骤。
液压教学实验台的PLC控制系统设计
一
个电磁铁的动作 ， 用于设备调试 ； 自动时 ， 手动功
由于该 系统是 以开关 量控制 为 主 ， 根据 其执 行
能被屏蔽， 一个按钮控制一个回路的自动动作。 元件控制电压 的多样性 ， 参考前面章节 的选 择原
址进行分配。对指定输入点进行分配时： 把所有的 按钮 、 限位开关分别集 中配置 ， 同类型 的输入点分
５ ・ ６
第６ 期
许光君 ： 液压教学实验台的 Ｐ Ｃ控制系统设计 Ｌ 号： 将每一个输 出模块 的输出点分配给一个执行元 件或 回路 ； 对彼此有关 的输出器件， 如电动机正转 、
按上述原则 ， 建立实验台 Ｐ Ｃ控制系统的输 输 Ｌ
出地 址分 配表 如表 １ 示 。 所
第１卷第６ Ｏ 期
２００ １ ８年 ２月
辽 宁 省 交 通 高 等 专 科 学 校 学 报
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＬＩ ＡＯＮＩ ＮＧ Ｐ ＲＯＶＩ ＡＬ ＣＯ ＥＧＥ ＯＦ ＣＯ ＭＵＮＩ ＮＣＩ ＬＬ Ｍ ＣＡＴ ＯＮＳ Ｉ
Ｖｏ－１ ． Ｉ ０ Ｎｏ ６
个扩展模块。而且它有专用的编程软件 ， 内部提供 了输 入／ 出继 电器 （／ ） 内部 标 志位 （ 、 殊 输 Ｉ０ 、 Ｍ） 特 标志位（ Ｍ） 状态元 件 （ ） 定时器 （ ） 计 数器 Ｓ 、 ｓ、 Ｔ、
（ ） 变量存 取器 （ 、 Ｃ、 Ｖ） 累加 器 （ Ｃ）模 拟 量 输 Ａ 、 输 出（ Ｉ Ａ Ｗ） ＡＷ／ Ｏ 等丰 富 的软元 件 ， 很 好满 足 实 能
液压 实验 台 Ｐ Ｃ控制 Ｌ 模块化 智能化 文 献标识 码 ： Ｂ
液压PLC控制系统设计
机电一体化专业综合实验液压PLC控制系统设计目录一、实验总体规划................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1实验目的 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.2实验器材 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.3实验要求 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.4实验内容 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
二、系统设计.............................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1 总体方案设计 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于PLC的液压实验台控制系统开发与研制
基于PLC的液压实验台控制系统开发与研制摘要：针对液压实验台普遍存在自动化控制程度不高的现实情况，文章设计了基于PLC实现的液压实验台控制系统，介绍了液压实验台的功能需求，给出了液压实验台的结构设计方案，在此基础上重点分析了液压实验台控制系统的设计，从上位机与下位机、硬件与软件两个角度探讨了控制系统的设计与实现，对于进一步提高液压实验台控制系统的设计与应用具有较好的借鉴意义。
关键词：PLC；液压实验台；控制系统液压传动是一种传统的动力传动方式，相较于电力传动和气压传动而言，液压传动的最大优点就在于液压系统能够提供稳定的大功率负载能力，而这是气压和电力传动系统所无法比拟的优势。
随着机电一体化技术的发展，现在单独的液压系统已经越来越少，而是将液压控制系统与电力、机电控制技术相结合，逐渐成为机电液一体化系统。
因此目前全国各个高校的机电专业都普遍开设了液压传动、液压控制系统、电液伺服控制技术等专业课程，而这些专业课程需要配套的实验台或者实验控制系统进行实验；另一方面，目前我国的液压实验台控制技术仍然远远落后于国外发达国家，由此导致了我国对于液压控制系统的研发，核心技术仍然受制于国外发达国家，对于电液伺服控制技术、高精密液压伺服技术等高新技术领域仍然缺乏合适的实验研究装备。
因此，集成液压技术、电力控制技术、自动化控制技术及计算机技术等，开发设计有针对性的液压综合实验台是十分有必要的。
文章在传统的液压缸实验、液压回路实验的基础上，将自动化控制技术、计算机远程技术等结合起来，充分利用液压和电力控制相结合的优势，开发面向机电液一体化的综合实验台装备，为我国液压实验台装备的研发与设计提供可供借鉴的理论和实践指导意义。
1 液压实验台的功能需求分析作为面向液压类专业性、工业性实验的需求，该实验台应当能够满足以下几个方面的功能需求：①满足液压控制系统的各项测试功能。
液压实验台的首要功能就是应当能够满足液压控制系统的各个测试功能，包括测试液压元件的性能参数，测试液压阀的性能曲线，液压控制系统的负载特性测量，液压泵的实验等等，面向各类液压元件、液压类设备或者装备开展的各项测试、测量实验，这是液压实验台的首要功能。
PLC液压控制实例课程设计
PLC液压控制实例课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC液压控制的基本原理，掌握液压系统的组成部分及工作流程。
2. 学生能掌握PLC编程中与液压控制相关的指令，并能运用这些指令进行简单的液压控制程序编写。
3. 学生能了解液压控制在工业生产中的应用及重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的PLC液压控制程序，实现特定的工作任务。
2. 学生能通过实际操作，掌握液压元件的安装、调试及故障排查方法。
3. 学生能运用相关软件进行PLC液压控制系统的模拟与优化。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对自动化技术及液压控制技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生能够认识到PLC液压控制在实际生产中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生在团队协作中，培养沟通、协作能力，提高解决问题的信心和决心。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学和实际操作，培养学生动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的电气控制基础和PLC编程知识，对液压控制有一定了解，但对实际应用尚不熟悉。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生通过实际操作掌握液压控制技术，提高学生的综合应用能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
通过对课程目标的分解，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. PLC液压控制基本原理：介绍液压系统的组成、工作原理及液压油的选择，重点讲解液压泵、液压缸、液压马达等主要元件的作用及性能。
2. PLC液压控制编程：结合课本内容，讲解与液压控制相关的PLC指令，如位指令、字指令、比较指令等，以及编程软件的使用方法。
3. 液压控制程序设计：根据实际案例，指导学生设计简单的PLC液压控制程序，实现特定功能，如顺序动作、压力控制、速度控制等。
4. 液压控制系统安装与调试：介绍液压元件的安装方法、调试步骤及注意事项，结合实际操作，使学生掌握液压系统的搭建和调试技能。
plc对液压基本回路综合实验台的控制设计
plc对液压基本回路综合实验台的控制设计PLC对液压基本回路综合实验台的控制设计液压技术在现代工业中得到了广泛的应用，液压基本回路综合实验台是液压技术教学中必不可少的设备。
为了更好地进行实验教学，需要对实验台进行控制设计。
本文将介绍PLC对液压基本回路综合实验台的控制设计。
一、实验台的基本结构液压基本回路综合实验台主要由液压泵、液压缸、液压阀、压力表、流量表、油箱等组成。
实验台的基本结构如下图所示：二、PLC控制系统的设计PLC控制系统是实验台的核心部分，它可以实现对实验台的自动控制和监测。
PLC控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
1. 硬件设计硬件设计主要包括PLC选型、输入输出模块选型、电源选型等。
在选型时需要考虑实验台的控制要求和实验数据的采集要求。
一般情况下，我们可以选择一款功能强大、性价比高的PLC，如西门子S7-200系列PLC。
输入输出模块可以根据实验台的控制要求进行选型，如需要控制液压泵的启停，可以选择一个开关量输入模块和一个继电器输出模块。
电源选型需要考虑PLC和输入输出模块的电压要求，一般情况下，我们可以选择一个稳定可靠的交流电源。
2. 软件设计软件设计主要包括PLC程序设计和人机界面设计两个方面。
PLC程序设计是实验台控制的核心，它可以实现对实验台的自动控制和监测。
PLC程序设计需要根据实验台的控制要求进行编写，如需要控制液压泵的启停，可以编写一个简单的控制程序，如下所示：人机界面设计是实验台控制的重要组成部分，它可以实现对实验数据的采集和显示。
人机界面设计需要根据实验数据的采集要求进行设计，如需要采集液压泵的压力和流量，可以设计一个简单的数据采集界面，如下所示：三、实验结果分析经过PLC控制系统的设计，实验台可以实现对液压泵、液压阀等设备的自动控制和监测。
实验数据可以通过人机界面进行采集和显示，方便教师和学生进行实验教学。
实验结果表明，PLC控制系统的设计可以有效提高实验台的自动化程度和数据采集精度，为液压技术教学提供了有力的支持。
plc液压滑台课程设计
plc液压滑台课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握液压滑台的基本结构及其功能。
2. 学生能描述液压滑台的工作过程，并明确其与PLC的交互关系。
3. 学生掌握液压滑台控制程序编写的基本步骤，理解相关指令的含义和使用方法。
技能目标：1. 学生能够独立操作PLC，进行基本的编程与故障排查。
2. 学生能够运用PLC对液压滑台进行控制，完成预设的动作要求。
3. 学生通过实际操作，培养解决实际工程问题的能力，提高创新实践技能。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对自动化控制技术的兴趣，增强探究精神和动手实践的欲望。
2. 学生在小组合作中，培养团队协作意识，学会沟通与分享。
3. 学生通过了解液压滑台在工业生产中的应用，认识到科技对生产力的推动作用，增强社会责任感。
课程性质分析：本课程为专业技术实践课程，以理论联系实际为主要特点，注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
学生特点分析：学生处于具备一定电子电工基础知识和技能的年级，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践，但需要进一步引导和培养系统思维和问题解决能力。
教学要求：1. 教学内容与实际应用紧密结合，提高学生的学习兴趣和积极性。
2. 采用任务驱动法，引导学生主动探索，培养学生的自主学习能力。
3. 强化实践环节，注重过程评价，确保学生能够达到预定的学习目标。
二、教学内容1. PLC基础理论- PLC的基本结构和工作原理- PLC编程语言及指令系统- PLC在工业控制系统中的应用案例2. 液压滑台基础知识- 液压滑台的结构组成- 液压原理及其在滑台中的应用- 液压滑台的动作原理及性能参数3. PLC与液压滑台的连接与控制- PLC与液压滑台的接口技术- 液压滑台控制程序的编写方法- 液压滑台动作控制流程的设计4. 实践操作与案例分析- PLC编程软件的使用- 液压滑台控制系统的搭建与调试- 实际工程案例分析与讨论教学大纲安排：第一周：PLC基础理论，包括基本结构、工作原理及编程语言的学习。
液压 PLC 控制实验台配置清单(每台 4 座)概要
2╳2
36
组合透明元件
压力表
只
2╳2
37
附件
三通
只
10╳2
38
附件
四通
只
5╳2
39
附件
皮管夹子
只
10╳2
40
附件
毛巾
条
5╳2
41
附件
油盘
只
1╳242附件配套工具 Nhomakorabea套
1╳2
43
附件
检修备用配件
盒
1
44
材料
透明液压皮管8φ
1盘
1
45
材料
透明液压皮管12φ
米
10
46
材料
专用液压油
壶
2
47
电器配件
220V电源插头线
“P”型三位四通电磁换向阀
只
1
29
组合透明元件
“M”型三位四通电磁换向阀
只
1
30
组合透明元件
“Y”型三位四通电磁换向阀
只
1
续表
31
组合透明元件
二位四通行程换向阀
只
1
32
组合透明元件
三位五通手动换向阀
只
1
33
组合透明元件
压力继电器
只
1
34
组合透明元件
行程开关（常闭）
只
2╳2
35
组合透明元件
行程开关（常开）
条
2╳2
48
电器配件
电磁阀通用连接线
条
3╳2
49
电器配件
压力继电器插头线
条
1╳2
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液压机PLC综合实验指导书之一2
.材料成形过程综合实验指导书之一PLC软件编程液压机PLC控制程序编制与调试编写人：朱春东2012年5月１．实验１：OMROM(PLC)软件编程与调试 (1)1.1 PLC简介 (1)1.1.1 PIC的定义 (1)1.1.2 PLC的分类 (1)1.1.3 PLC的特点 (2)1.1.4 欧姆龙PLC的简介 (3)1.2 PLC控制与继电器控制比较 (3)1.2.1 继电器正转控制线路 (3)1.2.2 PLC正转控制线路 (4)1.3 PLC的工作原理 (5)1.3.1 PLC的工作方式 (5)1.3.2 PLC执行用户程序的过程 (5)1.4 编程语言 (6)1.5 CX-Programmer编程软件的使用 (7)1.5.1软件的安装与启动 (7)1.5.２新工程的建立与保存 (7)1.5.3 程序的编写 (8)1.5.4 程序的编译 (10)1.5.5 程序的传送 (11)1.5.6 程序的在线监视 (12)1.6 PLC应用系统开发全过程 (12)1.7 基本指令及应用 (15)1.7.1 编程规则与技巧 (15)1.7.2 累积定时器TTIM (17)1.7.3 计数器CNT指令 (18)1.7.4 喷泉控制 (19)1.8 练习及作业题 (22)1.8.1 交通信号灯控制 (22)1.8.2 多级传送带控制 (22)1.8.3 车库自动门控制 (23)2. 实验2：液压机成形过程PLC控制程序编制与调试 (24)2.1 注意事项 (25)2.2 差动回路 (25)2.2.1 实验目的 (25)2.2.2 实验设备及工具 (25)2.2.3 实验原理与步骤 (26)2.3 多级调压回路 (27)2.3.1 实验目的 (27)2.3.2 实验设备及工具 (27)2.3.3 实验原理与步骤 (27)2.4 多缸顺序控制回路 (29)2.4.1 实验目的 (29)2.4.2 实验设备及工具 (29)2.4.3 实验原理与步骤 (29)2.4.4 思考 (30)１．实验１：OMROM(PLC)软件编程与调试1.1 PLC简介1.1.1 PIC的定义PLC是英文Programmable Logic Controller的缩写，意为可编程序逻辑控制器。
一种基于PLC控制的液压操纵试验台
一种基于PLC控制的液压操纵试验台发布时间：2021-12-03T08:48:07.893Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷19期作者：李廷旗郝勇智[导读] 本文针对产品装配试验的生产需求，经过详细的方案论证及评审，李廷旗郝勇智中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安 710089【摘要】本文针对产品装配试验的生产需求，经过详细的方案论证及评审，设计出一台速度平稳、工作可靠、响应精度高、保压、作动筒协调一致、自动化程度高的液压操纵试验台。
本文包括了液压系统方案制定，各系统组成及行程控制介绍等内容。
【关键字】方案制定原理图试验台组成行程控制引言随着科学技术的发展，新型液压元件、液压系统的计算机辅助设计、机电一体化技术、可靠性技术的日渐成熟，航空液压技术将向着包括传动、控制、检测在内的综合自动化技术方向进一步发展，本液压操纵试验台力图在现有技术基础上进行创新、改进和融合，以更好满足实际需求。
正文1、技术需求及液压系统方案制定：1.1技术需求：在产品装配试验中，需要同时控制多个作动筒，两个主作动筒和八个辅助作动筒，其中主作动筒活塞杆推出、收回实现功能需求；辅助作动筒活塞杆伸出、缩回实现定位插销功能。
各执行元件动作之间存在顺序、转换和互锁要求，整个工作过程要求速度平稳、工作可靠、响应精度高、主作动筒推出及辅助作动筒伸出状态应保压，并且辅助作动筒动作应同步。
1.2液压系统方案制定：根据试验台的设计任务和辅助作动筒、主作动筒的工况分析，该试验台对液压作动筒的速度、行程、动作顺序、动作衔接以及定位缸的同步有较高的要求，因此速度控制及同步控制是该试验台要解决的主要问题，速度的调节、动作的衔接及稳定性和定位作动筒同步是该试验台液压系统设计的核心.1.2.1速度控制回路的选择：该试验台要求有较好的速度稳定性和速度负载特性，故采用调速阀调速，所以该试验台采用变量泵加调速阀的调速回路。
另外还要求试验台具有自动循环功能，所以调速阀选用比例调速阀。
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插件式液压PLC控制实验台设计第1章绪论1.1 课题背景及意义液压传动课程是基础理论、液压元件、液压系统三部分组成,而液压系统回路设计既重要又灵活。
因此，液压实验是液压传动课程教学的一个重要环节。
本实验台是根据现代教学理论和最新的液压传动课程教学大纲要求而设计的，它具备了低泄漏、噪音低、可靠性高、能耗低、智能化高、操作简单的特点。
而传统的液压传动实验台存在着内容固定、功能单一、实验回路已接好、不易修改的缺陷。
学生在学了液压元件有关知识后,通过液压元件的拆装实验,在加深对液压元件实物形体、内部结构及功用理解的基础上,使用《插件式液压PLC 控制实验台》,可以根据在书本中学到的知识,参照实验指导书选做(或由教师指定)若干个实验回路；自己拟定实验方案进行液压回路设计即元件及液压附件的选用,然后亲自动手安装元件、接油管、连导线、组成电液实际系统。
在实验的过程中可得出所测系统的工况数据，并可进行理论分析或验证,提出完善的设想。
学生在完成实验中，脑、手并用；通过液压回路的组装实验，可使学生初步具备液压系统的调试、分析能力；此实验方式对培养学生的学习兴趣、激发学生的创新意识有极大的作用。
这样无疑提高了学生综合应用流体力学基本理论和液压传动基本原理去分析和解决实际工程问题的能力检验。
与此同时,也加深了对运用PLC控制的理解和认识。
实验台采用在液压泵的压油口各设置一个先导式溢流阀作安全阀；压力控制的测量精度，通过采用多个不同量程的压力表与多个压力表开关组成多套独立的测量装置来实现；液压实验的数据测量，采用相应的传感器来直接测出数据,使实验的测量更轻松可靠；实验元件均为独立元件，各元件独立安装于一标准阀板上，阀板四周接元件，外接相应数量的管接头，各相关阀采用快接头。
1.2 课题研究内容本次毕业设计的任务是：自行设计液压传动实验装置，采用集中装配型结构设计，液压泵站，实验台，过渡板等，其他液压元件通过计算查表，选取标准器件。
主要设计内容如下。
(1)设计插装式液压实验台的液压原理图。
(2)设计结构新颖、实用的插装式液压实验架。
(3)设计与液压原理图相关的电气控制原理图。
(4)设计、计算并选取液压系统管路、油箱等附件。
(5)各类液压回路的PLC程序设计。
第2章液压实验台的总体设计2.1 液压实验台功能原理设计2.1.1液压PLC控制实验台要求液压PLC控制实验台能满足《液压与气压传动》等通用教材内容要求。
系统除了可以进行常规的液压基本控制回路实验外，还可进行模拟液压控制技术应用实验、液压技术课程设计，以及可编程控制器（PLC）学习及其基本应用实验等，是机电完美结合的典型实验设备。
要求能适应于理工科及大专院校、中专院校、职业学校中机械工程、机电一体化等专业开设《液压与气压传动》、《PLC可编程序控制器原理及应用》等相关课程的教学实验，同时也可作为机、电、液一体化的综合实验台。
学生通过操作实验及课程设计，可以更准确、形象地深入了解，掌握液压元件的结构，液压基本回路的控制原理及设计方法等。
还能通过实验，掌握PLC 可编程序控制的功能，控制原理及编程技巧。
2.1.2基本结构液压PLC控制实验台主要由实验工作台、电气控制器件、液压元器件、液压专用泵站等部分组成。
2.1.3实验台的功能《液压与气压传动》是高等院校机械类的重要课程之一，实验教学是本课程的有机组成部分之一。
传统的液压教学实验台存在着内容固定、功能单一、管路已连接好不易修改、实验以演示为主、学生动手机会少等缺陷。
本次设计的实验台对以前的来液压实验台在结构设计和实验方法上作了较大改变，以实验内容丰富、多变，实验过程加强学生动手能力的培养，具有机电液一体化的功能为目标，具体功能有：(1)实验台基本能完成液压传动课程教学中的各种实验。
所有液压元件均采用实物元件，系统的额定工作压力6.3MPa，缩小了教学与实际应用的差距，并能为实际的液压系统提供一个试验平台，既达到了液压传动课程的教学实验目的，又兼顾了实用性。
同时还可以做PLC液压控制液压回路实验。
液压传动基本实验回路如下：(2)一机多功能实验台不仅能完成教学实验，而且能完成实际液压系统的有关实验。
实验台为单侧布置，可供一组学生进行实验。
所有实验元件均为独立组件，应用橡胶软管由学生自行设计、组装实验回路。
每个工位都有液压油的供给／回油接口、压力测试接口和实验回路的电气控制输入／输出接口等，具有多种功能并可扩展。
(3)直观性强该实验台所完成的实验回路能较好地反映出油路走向和元件的作用，使课堂教学的抽象性与实际回路的应用性能有机结合。
2.2实验台液压系统及其工作原理多功能液压教学实验台的液压系统组成和功能如图2-11所示。
(1)液压源部分:系统采用一个变量叶片泵向系统供油。
考虑到实验过程中的安全性和电机的低压启动等因素，在液压泵的压油口设置了一个先导式溢流阀做安全阀，并利用其远程控制口通过一个二位二通电磁换向阀3控制系统卸荷与升压。
试验台的液压系统泵站采用旁置式结构。
(2)压力测试部分:为了提高测量精度，系统可以采用多个不同量程的压力表与压力表开关组成多个独立的测压装置，分别与布置在实验台上的测压接口相连，构成测压接口。
用于泵出口压力的调整。
(3)执行器:液压缸组件为系统的执行器，它由两个液压缸组成，可对顶安装或顺序安装。
两缸之间设有一具有两个导杆的支架，导杆上装有一个滑块(图中未画出)与左液压缸的活塞杆相连，模拟工作台的运动，支架上装有一标尺。
滑块上装有指针、行程开关挡块和行程调速阀的挡块等，两液压缸活塞杆工作区段还装有一根铝合金导轨，上面装有行程开关，可在导轨上移动或者固定。
以上两缸中左液压缸是主液压缸，在组装系统中一般担当工作缸；右液压缸是辅助液压缸，对顶安装可做加载缸，顺序安装时用于顺序动作的演示。
(4)采用了带单向阀的快换接头:在供油／回油和压力测试接口中，泵有供油接口，当未接油管时具有自封作用。
回油和压力油接口采用扩口式管接头。
(5)液压元件组件及橡胶软管部分(图中未画出):该实验台连接回路时所需的元件及管件是独立组件，液压元件为板式阀，各自独立安装在一块标准的过渡板上，过渡板四周按元件外接油口的相应数量装有管接头，过渡板的背面有“T”形挂钉，用于液压元件的挂装。
(6)备用液压元件:本实验台所配置的备用液压元件主要有：直动式／先导式溢流阀、减压阀、(单向)顺序阀、单向阀、液控单向阀、(单向)节流阀、(单向)调速阀、行程调速阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀(O、H、M型中位机能)和压力继电器等。
与传统的液压教学实验台相比，本次设计的液压教学实验台综合性强。
2.3 液压实验台装置的设计2.3.1液压装置结构液压装置按其总体配置分为分散配置型和集中配置型两种主要结构类型，而集中配置型即为通常所说的液压站。
本设计的液压传动实验台采用集中配置型液压装置，它是将液压系统的执行器安放在实验台上，而将液压泵及其驱动电机、辅助元件等独立安装在实验台之外，即集中设置所谓液压站。
此实验台结构是将液压站设置在实验台旁侧，作为执行器的液压缸置于实验台上方，液压站通过管路将液压油传递至液压缸中从而进行实验。
2.3.2铝型材、通用卡件说明铝型材区就是实验操作区。
实验时将装有卡件的气动阀卡或液压阀在T 型结构的型材上，再连接好气管或油管，就可以实训了，可以很方便的拆卸，液压阀放置图如图2-12所示：选择做实验要用的带有卡件的液压阀，将卡件上活动件按下，把卡件下挂钩放入型材槽内，再将卡件与型材相贴，松开卡件活动件，上活动钩就钩住型材，并要仔细检查是否真的卡住，（可用手向下扳一下），此过程一定要仔细，否则容易造成人身伤害。
即将带有卡件的液压阀固定在型材上，拆卸与放置顺序相反。
液压元件均配有可方便安装的过渡板，实验的时候只需要将元件挂在“T”形槽中即可，实验的过程中实验油路均采用开闭式快换接头，通过软管相连接即可构成实验回路。
实验台面板如图2-13所示:实验台上“T”形槽l与实验台是通过螺钉连接的，选用M6的螺钉，在每个“T”形槽上可以用四个螺钉进行连接，以满足实验台板2与“T”形槽1之间有足够的连接强度，螺钉受到剪切的压力，即确保实验台所受的压力要小于螺钉连接的许用应力。
实验台上每两个“T”形槽之间的间距为40mm，实验过程中只要将相应的液压元件通过活动构固定到“T”形槽里面，再通过软管连接相应的接头就能构成所需的液压回路，接通液压动力源即可实验。
2.3.3液压元件与底座集成结构设计将液压控制元件固定在辅助连接件底座(过渡板)上，底座内开有一系列的通油孔道，液压控制元件之间的油路联系是通过这些孔道再与油管相连接来实现的。
让液压元件与底座相连，省去了大量的管件，结构紧凑，实验时使用方便，外形整齐美观，安装位置灵活，油路通道短，压力损失较小，不易泄漏。
在底座内孔道与孔道相交处容易形成污染物集存窝或者气窝，容易有细屑。
为了改善不良后果，可以把较长的盲孔改为通孔，钻完后再把一端用螺塞等堵头进行封堵，可选用锥螺纹螺塞等。
第3章液压系统元件的选择3.1液压系统中各元件的选择设计原始资料：要求工作循环中系统压力为6．3MPa，和额定流量为12L／min。
3.1.1泵与电机的选择(1)泵的选择：VP系列变量叶片泵属限压式变量叶片泵，具有压力调整装置和流量调整装置。
泵的输出流量可根据负载变化自动调节，使其输出功率与负载工作速度和负载大小相适应，具有高效、节能、安全可靠等特点，特别适用于作容积调速的液压系统中的动力源，如金属切削机床、压力机械、皮革机械、液压站等。
选用型号：VP-12-FA3。
其牌号含义是VP-12-FA3型变量叶片泵最大流量（0.35MPa1800r/min）：12L／min；压力调节范围：5.0～7.0MPa；额定转速：1800r／min；最低转速：800r／min；最高转速：1800r／min；驱动功率：2.0kW；安装方式：法兰安装；旋转方向（从轴端看）：顺时针；重量：5kg。
(2)电动机的选择:Y系列的电动机为全封闭自扇冷或水冷式笼型三相异步电机，用于空气中有易燃、易爆或腐蚀性气体的场合。
它适用于电压为380V且无特殊要求的机械上，如泵、马达和机床等。
根据给定参数的计算所得液压泵的驱动功率为2.0kw，查《机械设计手册》选用电机型号：Y100L1-4。
该电机可防水滴、铁屑及其他物件沿垂直方向掉入电机内部，它可作为泵、机床等的动力源使用。
该电机性能如下。
额定功率：2.2kw；同步转速：1500r／min，四级；满载转速：1430r／min；额定转矩：2.2N·m；电压：380V；净重：34kg。
（3）液压缸的选择型号B-LB140C-6.3B200A额定压力：6.3Mpa最低工作压力：≤0.3Mpa最高工作压力：10Mpa允许最高工作速度：300mm．s-1最低工作速度：8 mm．s-1最高使用温度：-10～80℃缸径：40mm活塞杆直径：18mm允许行程：200mm3.1.2液压介质的选择液压工作介质的选择应该是根据液压系统中重要元件的油膜承载能力确定的，故应在保证承载能力的条件下，选择适合的介质黏度。