基于PLC控制的液压试验台设计
液压试验台PLC控制系统设计完整
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。
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。
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。
插件式液压PLC控制实验台设计4
目录第1章绪论 (2)1.1 课题背景及意义 (2)1.2 课题研究内容 (3)第2章液压系统元件的选择 (4)2.1 液压系统中各元件的选择 (4)2.2管路的设计 (13)第3章液压实验台的总体设计 (18)3.1 液压实验台功能原理设计 (18)3.2实验台液压系统及其工作原理 (24)3.3液压实验台装置的设计 (26)第4章液压泵站（动力源装置）设计 (29)4.1 液压泵站的组成及类型 (29)4.2 液压油箱及其设计与制造 (32)第5章液压试验台回路的PLC程序设计 (46)5.1P LC概述 (46)5.2液压回路原理分析 (52)5.3输入输出地址分配 (53)5.4 程序设计方法 (53)5.5 PLC外接线图 (59)第6章实验台的维护和常见故障排除方法 (60)6.1实验台的日常检查和定期检查 (60)6.2 实验台常见故障及排除方法 (63)小结 (65)参考文献 (66)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具有重量轻，功率大、结构简单、布局灵活、控制方便等特点!液压传动系统的整个设计流程主要分为两大部分：一是系统的功能原理设计；二是系统的结构设计也称施工设计，它包括液压装置及电气控制装置的设计。
液压装置设计是液压系统功能原理设计的延续和结构实现。
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。
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。
基于工控机和PLC的电液比例同步控制液压试验台的设计
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｈ一３ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ ３ ８ （０ ２ １ ０ ２— ０ １— ８ １ ２ １ ） ８— ８ ３
基 于 工控 机 和 Ｐ Ｃ的 电液 比例 同步控 制液 压 试验 台的设 计 Ｌ
刘 保 杰 ，强 宝 民 （ 第二炮 兵 工程 学院 ２２教研 室 ，陕西 西安 ７０２ ） ０ １０５
摘要 ：针对电 比例同步控 制系统精 度不 高的问题 ，设计一个液压试验 台来验证 同步控制 策略 的有效 性 。该 试验 台采 用工控机 、Ｐ Ｃ和触摸屏控制方式 ，在人机界面友好的前提下实现了丰富 的测 量和统计分 析功能 ，用高速数 据采集卡保 证 Ｌ
２１ ０ ２年 ９月 第４ ０卷 第 ｌ ８期
机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥ ＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ Ｃ Ｔ ＩＳ
Ｓｐ ２ ２ ｅ ． ０１ Ｖｏ． ０ Ｎｏ １ １４ ． ８
Ｄ ： ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ ＯＩ １ ． ９ ９ ｊｉｓ． ０ １—３ ８ ． ０ ２ １ ． ２ ８ １２ １． ８０ ５
ＵＵ Ｂ ｏｉ． Ｉ Ｎ ａｍｉ ａｉ Ｑ Ａ Ｇ Ｂ ｏ ｎ ｅ
（ ｈ ｅｏｄＡ ｔｌ ｙＥ ｇ ｅ ｒ ｇＣ ｌ ｇ ，Ｘ’ ｈ ａｘ ７ ０ ２ ，Ｃ ｉａ Ｔ ｅＳ ｃｎ ｒｌ ｒ ｎ ｉ ｅｉ ｏｌ ｅ ｉｎＳ ａｎ ｉ １０ ５ ｈｎ ） ｉｅ ｎ ｎ ｅ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｉ ｎ ｔ ｈ ｏ ｒｓ ｎ ｈ ｏ ｉａｉｎ ｐ ｅ ｉｉｎ ｏ ｌｃ ｒ — ｙ ｒ ｕ ｉ ｐ ｏ ｏ ｔ ｎ ｌ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ，ａ ｈ ｄ ａ ｌ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｍｉ ｇａ ｅ ｐ ｏ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｒ ｃｓｏ ｆ ｅ ｔｏ ｈ ｄ ａ ｌ ｒ ｐ ｒｉ ａ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｔ ｏ ｅ ｃ ｏ ｃ ｙ ｒ ｕ ｉ ｅ ｐ ｒ ｎａ ｃ ｉ
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
技
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
ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌｓａ ｄ ｗｉｈ ＰＬＣ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｎ ｔ
Ｓ ＵＮ ａ — ｕ ｎ ，ＨＥ —ｉ ｇ Ｘｉ ｏ ｑ ａ Ｘｉｌｎ
ｓａ ｄ ａ ｓ ａ ｎ ｓ ｈ ａａ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｕ ｏ ｔ ａｌ ｙ ｂ ｉ ｏ ｅ ｔｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｎ ｔ ｒ ｔｎ ｌｏ ｃ ｎ ｆ ｉｈ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ａ ｔｍａｉ ｌｙ ｂ ｅｎｇ ｃ ｎｎ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅｗｏ ｋ． ｉ ｃ Ｋｅ ｙｗｏ ｄ ｈ ｄ ａ ｉ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｌｓａ ｄ； ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｒ ｓ： ｙ ｒ ｕｌ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｔ ｎ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｃ ｉ
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
基于PLC的液压多路阀试验台设计
基于PLC的液压多路阀试验台设计杨林;李笑;李传军【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】Aiming at the problems of the few functions,poor reliability,and low test accuracy and efficiency of the existing hy-draulic multi-way valve test platform,a multi-function hydraulic multi-way valve test platform based on Programmable Logic Controller (PLC)was designed.The test platform was composed of hydraulic test system,work station,PLC acquisition control system,touch screen and host computer,and etc.The practical applications show that the test platform can meet the test requirements of the hydrau-lic control and electro-hydraulic proportional control of multi-way valve,and have high test accuracy and efficiency,as well as high re-liability and friendly user interface.It will provide the experimental support for the test,design and maintenance of the product leaving factory.%针对现有的液压多路阀试验台存在功能不全、可靠性差、测试精度和试验效率低等问题，设计了基于PLC的多功能液压多路阀试验台。
基于PLC的博世力士乐液压实验台的改造及应用
Ｐ Ｌ Ｃ Ｒ Ｓ ４ ８ ５端 口 （ ９针 Ｄ形 公座 ）相 连 ，触 摸 屏 下
载程 序时设 置 相 应通 讯 参 数 ，波 特 率 ９ ６ ０ ０；数 据 位 ７位 ；停 止位 １ 位 ；校验 方 式偶 校验 ；Ｐ Ｌ Ｃ站 号
界面实现点动 、单周期 、自动等多种控制模式 。
３ ． １ 特 定 液压设 备模 拟 回路 （ 固接 应 用 区 ）——
液压折 弯机
侧 折 弯 缸 下 折 弯 缸
地 址 为 ０。
２ ． ３ 实验 区域 重新 划分和 回路搭 建 将原有的一个实验 台的两个实验工位改为两个不 同工作 区域 ：固接应用 区和 自主组装区 。固接应用 区
是根 据特定 的液压设备如折弯机 、液压剪板机 、垃圾 压实机 、液压压力机等的控制原理 ，固接相应 的液 压 、电气 回路及 Ｐ Ｌ Ｃ与 触摸屏 连 接 回路 ，不 同实验 台的固接应用 区固接不同的液压设备模拟 回路 ，并 可
两个供油 口和两个 回油 口。
１ ． ３ 液 压 元 件
制 的综合应用项 目，能完成多种与液压技术 相关 的机 电液一体化控制技术实验 ，并提供 了一个可以进行 拓
展创新 的实验平台 。 ２ ． ２ 硬件 导入
（ １ ）Ｐ Ｌ Ｃ导入
用 于实验用 的液压元件主要 由纯液压组件 、电气 液压组 件及液 压比例技术组件组成 ，不用时分别存放
・
１ ５ ０・
机 床 与 液 压
第４ １卷
油箱 、回油过 滤器 、空气 滤清器 、油 位计 、温 度计 、
Ｐ Ｌ Ｃ和触摸屏 的接入后 ，既可进行单一控制方式的相
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。
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
基于PLCQCS003B液压教学实验台控制系统的改造(实验报告仿宋)1解读
基于PLC的QCS003B液压教学实验台控制系统的改造1.前言1.1QCS-003B液压教学实验台的概况QCS-003B液压教学实验台是上世纪80年代的产品，集液压泵性能、溢流阀静态特性、节流调速性能实验于一体，是我院《液压技术》课程和《液压、气压传动及夹具设计》课程的主要实验设备之一。
图1为实验台的外形图，图2是用新的电气符号绘制的对应的原继电器接触器控制线路图。
图3是QCS003B型液压实验台的液压系统原理图。
1.2设计制作完成的过程⑴收集资料；⑵了解QCS003B实验台的原继电器-接触器控制系统及其实验项目，对该实验台的液压系统原理图进行改进，明确被控对象并确定控制思路；⑶对三菱FX2N型号的PLC的硬件结构及其编程软件GX Developer和仿真软件GX Simulator进行深入学习，掌握其主要编程方法；⑷采用三菱PLC对实验台的控制系统进行改造（包括硬件选型，绘制外部接线图，编程PLC控制程序等）；⑸对液压仿真软件FluidSIM进行深入学习，并使用液压仿真软件FluidSIM对改进后的实验台的相应实验项目进行仿真。
1.3设计的主要内容本课题包括使用PLC对实验台原继电器-接触器控制系统的改造和使用仿真软件FluidSIM对改造后的实验台的相应实验项目进行仿真两个方面的内容。
⑴使用PLC对实验台原继电器-接触器控制系统的改造①参考原实验台的使用说明书，以及搜集和查阅该实验台的相关资料，对实验台的继电器-接触器控制系统及其实验项目进行深入的了解和研究；②对该实验台的液压系统原理图进行改进，使得实验项目由原来的3个扩展为7个，并明确改进后实验台控制系统的被控对象（2个液压泵的电动机、7个电磁阀、2个液压缸、3个指示灯、速度缸17的位移和实验压力）；③对三菱FX2N型号的PLC的硬件结构及其编程软件GX Developer深入学习；根据⑵确定整套系统需要模拟量输入共2点，数字量输入点19点，数字量输出共14点，总I/O的点数为35点。
基于PLC的动力滑台液压系统设计
基于PLC的动力滑台液压系统设计在新型科技的逐渐稳步环境下，带给机械工业的操控系统也越来越多，其中包括最新设计的动力滑台液压系统采用PLC控制系统等，PLC控制系统是以液压传动作为系统工作动力，进一步稳定自动化系统的正常运行。
通过不断调试和实验，新的装置系统具有动作顺序控制方便，运动部件定位精确的特点，能降低劳动强度，较好地满足工业自动化要求。
本文通过对PLC滑台液压系统在机械自动化中该如何设计方案进行详细的说明。
标签：液压系统;动力滑台;PLC控制程序所谓动力滑台是组合机床上一种保持机床能够稳定运动的其中之一，可以与床身、中间底座等其他通用部件组装成各种可实用的组合型机床，同时，滑台上也可以安裝各种专用切削主轴箱等相关工作零件，根据工艺要求完成钻扩绞镗铣等工程顺序。
而所谓组合机床一般都是由多刀加工，在切削负荷变化大的情况下，运动速度快慢变化也会变大，由于零件表面粗糙度的会对一些制作工序昌盛影响，因此要求操刀人员要使刀面尽量保持平稳，这对于工作人员来说无疑是一项相对困难的工作，而液压系统最大的优点就是运动平稳具有极其精准的控制力，能在大范围实现无极调速，进一步推动自动化的目标完成，加之PLC控制技术对自动化整体系统的技术支持，在一定程度上，确保了自动化系统的安全稳定运行，较少突发故障的发生和意外造成的系统损失，因此，PLC滑台液压系统对于整个鸡子儿工业来说至关重要[1]。
1 PLC的系统整体设计方案液压系统的主要操作就是利用机床的串行通讯口，在合理科学的操作环境下，建立与上位计算机之间的数据通信和传输，且参数的精准度极高，上位计算机通过向下位计算机传送根据数据转换而来的操作指令，控制机械的输出口，对液压滑台的运动进行一定的控制技术;同时采集液压滑台上的压力和位移数据，连同滑台的运动状态一并发送给主机，当主机接收到显示出来后，则整体工程中的所有数据清晰可见[2]。
2 动力滑台的控制过程动力滑台的液压系统具体操作步骤可详细分解为以下几个过程：第一，快进将数据转换的页面进行快进后，就会使数据全部集中在一处，方便操作人员查看实时进展情况，确保工序流程中不会出现任何突发性问题，第二，工作历程的快进，由于自动化系统监控下的工作进程都是几乎都是一成不变的，因此在进行相关查看作业是否规范时，可采取快进方式，使得整体画面在倍速情况下播放完成，在一定程度上，减少对时间的浪费，又能使操作人员快速掌握实时问题，而后进行及时有效的处理;第三，二工进，所谓二工进便是与一种产品同时加工制作出来的另一种产品的制作过程，由于PLC系统是在原有控制系统上进行加强改造的先进系统，因此可同时掌握两个产品的真实状况;第四，停留，当操作人员需要对出现事故的工序流程进行紧急处理时，就需要将画面停留在发生问题的地方，好进一步进行仔细的观看，确保到底是哪里出问题以后，做好相应措施，进行快速有效的整修;第五，快退是防止操作人员对计算机下达指定命令时出现操作误差，导致画面流失前进，这时便能通过快退进行折返，省时省力;第六，原位停止，由于系统是在液压系统下进行操作引导，因此PLC监控系统起到了至关重要的建设性作用，它可以通过液压系统的监测继而对整体施工过程进行掌控，当原位停留的操作下达后，则计算机可通过PLC监视系统看清整体工业的操作进程[3]。
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。
液压拉力试验机PLC控制系统设计
134自动化控制Automatic Control电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering拉力试验机是一种对工件做力学性能试验用的设备，用以检验其在常规受力和极限受力下的表现。
它主要有四个方面的性能参数[1]：力的输出能力、速度、准确性和精度。
力的输出能力是指机器必须能够产生足够的力以使试样断裂；速度是指机器要能够快速或缓慢地施加力，以正确模拟实际应用；准确性指加力系统的准确程度；精度是指测力系统的分辨力。
在国家标准《液压式万能试验机 GB/T 3159-2008》中[2]，对于加力系统要求“试验机在施加和卸除力的过程中应平稳， 无冲击和振动现象”。
对于测力系统要求“力的指示装置在施加力的过程中应能随时、准确地指示出加在试样上的试验力值。
”1 拉力试验机工作原理拉力试验机由电控系统、液压系统和操作面板组成。
可用于检测大型环形铸件。
测试时将被测工件的各个测试点位用拉杆与传感器连接，液压缸推压传感器来拉伸工件。
将不同拉力点需输出的各等级拉力值输入HMI ，设定好拉力增速，分段点位置以及测试等级后即可开始测试。
系统拉力由比例溢流阀控制，各分支拉力由比例减压阀调节，以提高输出的准确性。
液压系统的压力控制多采用PID 方式，但当系统中需要多个PID 控制器，各PID 控制器之间有并联又有串联时，其参数整定比较繁琐，而且难以保证各个控制器输出时的同步性。
也很难在无震荡调节的前提下快速达到稳态。
所以本系统并没有采用PID 控制方式。
由于大型铸件的制造成本经常在万元以上，为保证测试成功，正式测试前需要做预测试。
在此时可取得在当前温度和油液状况下的压力特征，以及每级压力对应的控制量。
可用测试工装对各等级拉力对应的控制量进行测量与记录，控制量修正后存储在PLC 中。
正式试验时，PLC 控制各点拉力均匀增加，根据之前测得的控制量，可快速达到分段点，再根据反馈控制其缓慢输出，使其达到较高准确性。
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。
基于PLC的液压脉冲试验机控制系统设计
基于PLC的液压脉冲试验机控制系统设计1引言在汽车、飞机和工程机械等设备上的液压传动系统的管路受到不同工况的振动冲击。
随着人们对产品可靠性要求的提高，以及各种行业发展的需要，管路的抗冲击和抗挠曲性能将越来越受到重视，因而管路的抗冲击性能成为反映其质量和可靠性的重要指标。
随着我国汽车工业的迅速发展，需要液压脉冲设备来进行检测软管在不同环境和工况下的性能。
液压脉冲试验机用于汽车刹车管、燃油管、转向管、冷却水管、散热软管和暖风软管等软管脉冲压力的寿命试验，该试验机能方便、稳定的检测出设备所用的软管是否符合标准的要求。
液压脉冲试验机控制系统是基于plc的二级混合控制系统，下位机采用rockwellautomation的slc500作为核心处理器的实时控制器，上位机ipc利用labview软件编写的人机界面具有易于操作，便于维护等特点。
通过以太网将上位机和下位机连接，使该脉冲试验机具有很好的实时性，抗干扰性强，更加稳定可靠。
2试验系统要求该试验系统要求试验样管在-40～160℃，压力10～30mpa的不同环境条件下进行寿命试验，将新样管通过压力冲击和挠曲试验直至爆破来测试产品是否符合相关标准要求。
液压脉冲试验机是主要通过液压伺服系统来控制压力和脉冲波形。
波形误差、压力施加方式、响应时间和精度直接影响试验系统的准确性，相关标准对要求波形的控制绝对误差为2％。
由于采集和处理的数据需要实时上传到上位机，这就要求控制系统数据传输速度快、抗干扰能力强，从而保证试验系统具有很好的实时波形曲线。
在试验过程中，试验样管会因为变形、膨胀引起管径和液压伺服系统参数的变化，控制系统如何根据这些变量来调节，其硬件和软件设计具有较高的难度。
3试验方法脉冲试验机主要有压力冲击和挠曲试验两种方法，两种方法同时进行试验，很好地模拟了不同环境和工况条件下，汽车行驶的实际路面状况。
3.1压力冲击液压脉冲试验机压力通过控制脉冲波形来实现。
控制波形主要分梯形波、凸字波、正弦波和方波四种。
基于WINCC及PLC的多功能液压阀综合试验台的设计及实现
基于 WINCC及 PLC的多功能液压阀综合试验台的设计及实现摘要：设计了一种多功能液压试验台,介绍了其工作原理、系统组成及主要技术参数。
结合企业产品设计研发需要,试验台能满足液压阀、液压缸等多项测试。
通过对试验台数据测试和数据采集系统的集成设计,设计开发了适合该试验台的数据分析软件。
关键词：多功能液压阀；WinCC；S7-1200；一、前言根据中华人民共和国国家标准GB 25974.3-2010《煤矿用液压支架第3部分：液压控制系统及阀》。
用于对液压阀（液控单向阀类、安全阀类、换向阀类）进行强度及寿命试验。
传统的强度以及寿命试验多半是多个试验台单独作业测试，测试过程繁琐，且占用空间太大。
为此，需要设计一套整合三种系列的综合性能试验台，以完成如下功能：a.所需要的参数可以根据需要设定和修改；b.自动记录试验相关数据：包括寿命试验设定的压力、动作次数、阀类型、编号、操作人员等；c.自动记录试验相关数据还包括试验过程中的压力测定数据、每次动作的时间；d.可以完成测定压力数据的历史实时曲线显示、查询以及打印功能；e.每间隔一定次数（可根据需要任意设定），进行被实验阀的完好性判定；f.被实验阀完成寿命测试后，形成完整的数据试验报表，允许测试人员查询、打印或者以EXCEL表格形式导出.二、试验台系统组成多功能综合性能试验台由五部分组成：液压供油系统、液压控制系统、电气控制系统、数据采集检测以及计算机监控系统。
其中液压供油系统放置于液压测试台附近，被测阀件、液压控制系统、电气控制系统以及计算机监控系统均整合在液压测试台内，构成完整的一体化操作测试平台。
图1为液压系统原理图，三种类型的阀共用多个液压回路及传感器，通过对不同液压阀的切换和连锁控制，实现对液控单向阀类、安全阀类、换向阀类的强度或者寿命测试试验。
图1：液压阀多功能综合试验台液压原理图三、测控系统设计图2：测控系统结构图多功能液压阀综合性能试验台采用网络化结构，其中计算机采用研华公司生产的IPC610L工业控制计算机，通过PROFINET工业以太网，实现对各种控制参数和指令的下达，并且实时采集现场的各类数据；显示各液压系统元件的动作状态、测试时间、各测量点实时压力数值和曲线；此外进行阀性能判定、试验报表的处理、OPC数据的管理、后台数据库的处理；历史数据曲线的显示查询以及打印、关键数据的导出等。
TS—DS4液压传动试验台PLC控制系统的设计
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李 清香 丁时锋
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中图分 类号 ： Ｈ１ ， Ｐ １ ． 文献 标识 码 ： Ｔ ６Ｔ ２ １ ３ Ａ
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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。
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。电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、惯性小、响应快等优点。是现代试验台发展的方向。
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。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。
学号
10110108209
毕 业 设 计（论 文）
基于PLC控制的液压试验台设计
教 学 系：机电工程系
指导教师：
专业班级：机制1082
学生姓名：
二零一二年五月
毕业设计(论文)任务书
学生姓名
尹亮
专业班级
机制1082
指导教师
杜超舫 黄英
工作单位
机电工程系
设计(论文)题目
基于PLC控制的液压试验台设计
设计（论文）主要内容：
2、完成液压试验台的液压传动系统原理图设计；
3、完成试验台装配图设计；
4、完成PLC控制系统方案设计；
5、完成液压试验台控制系统电气原理图设计；
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。
设计采用 PLC控制的节流调速回路性能试验台，设计要求：
1 设计的试验台满足节流调速回路性能实验要求，符合经济实用原则；
2 试验台应具有自动循环工作和手动调整功能；
3 按试验规范的要求加载力应能调节与控制；
4 实验数据采集和数据处理有较高精度。
要求完成的主要任务及其时间安排:
1、根据液压试验台的功能要求，完成液压试验台的总体方案设计；
基本内容和技术方案：
本毕业设计是对基于PLC控制的试验台（节流调速回路为4个部分：节流阀进油节流调速回路的速度负-载特性、节流阀回油节流调速回路的速度-负载特性、节流阀旁路节流调速回路的速度-负载特性、调速阀进油节流调速回路的速度-负载特性将。利用传感器、电磁阀等电控器件完成实验，这样能方便同学的测量，得到更精确的实验数据，并且可以让学生把液压传动的学习和可编程控制器的学习相结合。在本次设计中，主要会涉及到液压系统的设计和PLC电气控制设计两大部分。
可编程序控制器（PLC）是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域的新产品，具有多输入输出接口，且具有较强的驱动能力，具有可靠性高、抗干扰能力强，灵活性好，编程方便等特点，从而在控制领域得到了广泛的应用。这门课程也是机电专业学生的重要专业课之一。因此需要有专门针对PLC的试验台在教学中广泛应用。
第12周： 设计说明书撰写。
第13周： 毕业答辩。
必读参考资料：
1.容一鸣等编著.液压传动.北京：化学工业出版社，2009.8
2.液压元件型式试验技术指标 JB 2146—77（中国第一机械工业部部标准)
3.液压设计手册.北京：机械工业出版社，2005.1
4.赵燕，周新建等编著.可编程控制器原理与应用.北京：北京大学出版社，2010.3