液压与气动PLC控制综合实训装置

JG-LYQ02 型 液压与气动PLC控制综合实训装置

1. 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， 所有器件都采用工业元器件， 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。

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同路及其应用实验，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。

集真实的液压元件、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；带有三相电源漏电保护，直流电源带有过流保护，系统额定压力为 6.3Mpa 。

二、实训装置功能：

1 、 系统采用电、 液、气 一体化结构， 下 半部分为标准化 液压与 气动实训板，用以完成 液压、气动 元件的安装固定、 油 路 、气路 及电路的连接； 上 半部分为自动化控制箱，用以完成 PLC 、低压电器等的安装和接线。

2 、实训 装置主框架采用欧标铝型材结构，倾斜安装实训面板 铝 型 材结构平台，型材表面有标准的两道固定槽，主要用于安装 液压与气动 相关元件 ， 最上面层主要 为 电气控制位置。

3 、桌面 采用铁质 双层亚光密纹喷塑 凹凸型 结构 ， 带有集中收集实训遗油设计 。

4 、 实训 装置主框架左边安装有油管托架，右边安装有导线托架。

5 、 下柜采用 铁质双层亚光密纹喷塑结构， 用于 储存元器件 。

三、技术参数：

1 、输入电源：三相五线， 380V ．允差 ±l0% ， 50Hz 。

2 、直流电源： DC24V

3 、装置容量： < 3 kVA 。

4 、工作环境温度：－ 5℃ ～ 40℃ ；

5 、工作湿度：≤ 90%(40℃ 时 ) ；

6 、外形尺寸： 1 60 0mm× 100 0mm×1750mm

7 、液压泵站：最大容积 45 L ． 2mm 钢板、变量叶片泵及电机、油温液面计、清洁盖、空气滤清器、吸油过滤器、耐震不锈钢压力表， L-HL46 号液压油。变量 叶片 泵：压力 7MPa ．排壁 8mL/r ，转速 1420r/min 。电机：额定电压 380V ．额定功率 1.5kW ，绝缘等级 B 。

8 、静音无油空气压缩机：工作电源： AC220V ；电机功率： 75 0W 公称容量 24 L ；额定输出 气压 0.8 Mpa 。

8 、电源模块：电源部 份 配 有空气开关、系统供电开关及指示灯、油泵、气泵运行开关及指示灯 ， 急停开关及指示灯。 提供电气控制电路中的 AC220V 交流电压、 DC24V 直流电压。

9 、 PLC 主机模块：主机选用 西门子 S7-SMART-20SR 主机 ， 1 2 路开关量输入， 8 路继电输

出。

10 、配有控制模块： 电源模块、 PLC 主机模块、直流继电器模块、控制按钮模块、时间继电器模块 、液压与气动元件独立模块 等。

11 、通过机械控制，传统继电器控制，先进的 PLC 自动控制 、 监控技术于一体，灵活实现其功能。

12 、 液压气动虚拟仿真教学软件 ：

（ 1 ） 提供了 大量 液压和气动 标准 元件的图 库 、工作原理剖视图和详细的功能描述 ， 各种回路都逼真地模拟这些元件的工作过程及原理 。

1. 并可在回路中设置相关元件的技术参数。能进行液 / 气压知识的学习以及 回路的设

计、测试和模拟 。

1. 可设计并绘制符合工业标准化的回路图，包括：液 / 气压回路图、电液 / 气控制电路图、

液 / 气电 - 控制回路 。

1. 软件能够判别回路设计是否正确，并给出提示 。

2. 便于在教学中老师的讲解和学生对气动元件工作原理的理解掌握。提高了学 生的学习

兴趣，激发学习的主动性。

13 、 云智能实验室安全管理系统

本平台将 无线传输 、信息处理等 物联网技术 应用用于自动化远程控制。设备端运行状态、数据参数等上传至云平台。 物联网 系统的传感层、传输层和应用层关联掌握数据与分析数据。

1. ★ 电压、电流等模拟量数据显示

2. ★ 输入开关监控，输出开关等数字量控制。

3. ★ 远程控制启停状态，给定输出电压值的。

4. 显示输入输出电压值的历史数据

5. 可按照日期、日间进行查询历史数进行查询。

6. ★ 报警信号为 PLC 主机模拟量采集数值或者开关量可以自由设定，如当模拟量输入超过设定电压时产生报警，通过物联网自动化应用软件将报警信号上传到云平台，通过云平台向设置的终端推送报警信号，每台设备可对应多个终端设备。

7. 通过手机端可以实现远程控制 PLC 的输出及监视 PLC 的输入状态变化。

8. 数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。

9. 联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理 。

14 、 实验室 智能电源 安全 管理系统

实训室总体智能电源管理系统由主电路、控制电路、检测保护电路、显示电路、语音报警电路等组成 ， 整个实验室配置一套管理系统 。

主要功能：

（ 1 ）上电系统自测

1 ） 主电路及控制电路上电后对线路系统进行输入电压的过压、欠压；线路对地漏电；输出负载过流的检测，任一故障存在电源输出断开。

2 ）故障内容有相应文字显示。

3 ）对故障进行语音报警。

（ 2 ）运行检测保护

★ 1 ）输入过压、欠压、输出过流、漏电，任一故障出现将自动跳闸，实施保护。

★ 2 ）对故障进行语音报警。

3 ）保护阀值可进行现场设置。

（ 3 ）漏电功能测试

★ 1 ）按下漏电测试按钮，装置会自动提供一个漏电测试信号，使保护器跳闸。

2 ）重新进行上电进入自己检测状态，文字显示“开机检测中 ....” ，无故障情况下，实训室智能电源管理系统恢复供电。

（ 4 ）过压保护

1 ）运行中，出现输入过压，实训室智能电源管理系统将跳闸。

2 ）对应的“过压相”进行文字显示。

★ 3 ）语音播报“线路过压，请注意”。

（ 5 ）过流保护

1 ）运行中，三相电源中任一相出现过流，实训室智能电源管理系统将跳闸。

2 ）对应的“过流相”进行文字提示。

3 ）语音播报“线路过流，请注意”

（ 6 ）漏电保护

1 ）运行中，三相中任一相出现漏电，实训室智能电源管理系统将跳闸。

2 ）对“漏电”进行文字显示。

3 ）语音播报“线路漏电，请注意”。

（ 7 ）电源监控

1 ） 可对各相电压进行数值显示及曲线显示，显示精度 ±5V

2 ） 可对各相电流进行数值显示及曲线显示，显示精度 ±1A

3 ） 高压保护电压设置：设置范围 <300V ，输入 1A; 动作时间： 2-5S ，输入单位 0.1S

4 ） 欠压保护电压设置：设置范围： >154V ，输入单位 1V ；动作时间： 2-5S ，输入单位 0.1S

5 ）过流保护电流设置：设置范围： <20A, 输入单位 0.01A; 动作时间： 0.5-2S ，输入单位 0.1S

 

1. 教学课件资源

（ 1 ）气压传动系统由气源、气路、控制元件、执行元件及辅助元件等组成，并能够完成规定的动作。任何一个复杂的气动系统，都是由一些具有一定功能的气动基本回路、功能回路及应用回路组成的。本项目通过完成单作用气缸的直接控制回路的搭建、单作用气缸的间接控制回路的搭建、单作用气缸的逻辑控制回路的搭建、双作用气缸的延时控制回路的搭建等工作任务，了解气压传动基本回路的构成和简单应用；掌握气压传动基本回路中各个元件的结构、工作原理及其作用；初步掌握合理选用气动元件、搭建与调试气动回路的方法和技能。实现：单作用气缸的直接控制回路的搭建、单作用气缸的间接控制回路的搭建、单作用气缸的逻辑控制回路的搭建、双作用气缸的延时控制回路的搭建；

（ 2 ）通过完成延时返回单往复控制回路的搭建、连续往复继电器控制回路的搭建、双气缸连续往复 PLC 控制回路的搭建等工作任务，进一步了解气压传动系统中各个元器件的作用与性能，初步掌握气动系统组成的工作原理以及系统分析的基本方法；熟悉 PLC 编程软件的使用，掌握 PLC 程序的编写方法和技巧，加深对继电器、可编程控制器等控制技术的认知。实现：延时返回的单往复控制回路的搭建、连续往复继电器控制回路的搭建、双气缸连续往复 PLC 控制回路的搭建；

（ 3 ）通过完成液控单向阀单向闭锁控制回路的搭建、双油缸顺序动作控制回路的搭建、调速阀并联调速 PLC 控制回路的搭建等工作任务，了解液压传动系统的组成与工作原理，了解液压动力元件、执行元件、控制元件及辅助装置的结构与性能；初步掌握合理选用液压元件并能搭建与调试液压回路的基本技能。实现：液控单向阀单向闭锁控制回路的搭建、双油缸顺序动作控制回路的搭建、调速阀并联调速 PLC 控制回路的搭建；

（ 4 ）通过完成气动机械手 PLC 控制装置的安装与调试、液压钻床 PLC 控制装置的安装与调试这两个工作任务，进一步理解气压与液压传动系统的组成与工作原理，了解气压与液压传动技术的应用；进一步掌握气压与液压传动的基础知识和基本技能，学会气压与液压传动 PLC 控制装置的安装与调试。实现：气动机械手 PLC 控制装置的安装与调试、液压钻床 PLC 控制装置的安装与调试。

四、液压元器件配置清单：

液压元器件配置清单：

（一）液压元器件

1. 实训台 —— 1 台

2. 实训桌（ 1600×1000×1750mm ）—— 1 张

3. PLC 主机模块（ S7-SMART-20SR ）—— 2 块

4. 电源模块（ 380V 、 24V ）—— 2 块

5. 控制按钮模块 —— 2 块

6. 直流继电器模块 —— 2 块

7. 时间继电器模块 —— 2 块

8. 无油静音空气压缩机 —— 1 台

9. 泵站
   9.1 电机 —— 1 台
   9.2 限压式变量叶片泵 —— 1 台
   9.3 油温液面计 —— 1 只
   9.4 空气滤清器 —— 1 只
   9.5 吸油过滤器 —— 1 只
   9.6 耐震不锈钢压力表 —— 1 只
   9.7 油箱 —— 1 只

10. 双作用油缸（ MOB40-200 ）—— 2 只

11. 二通流量阀（调速阀）（ 2FRM5-31B/15QB ）—— 2 只

12. 二位三通电磁换向阀（ 3WE6A61B/CG24N9Z5L ）—— 2 只

13. 二位四通电磁换向阀（ 4WE6C61B/CG24N925L ）—— 1 只

14. 二位四通手控换向阀（ 4WMM6C50BF ）—— 1 只

15. 三位四通电磁换向阀（ O ）（ 4WE6E61B/CG24N9Z5L ）—— 1 只

16. 三位四通电磁换向阀（ H ）（ 4WE6J61B/CG24N9Z5L ）—— 1 只

17. 单向节流阀（ DRVP10-1-10 ）—— 1 只

18. 单向阀（ RVP10-10B ）—— 1 只

19. 先导式溢流阀（ DB10-1-50B/100U ）—— 1 只

20. 直动式溢流阀（ DBDH6P10B/100 ）—— 1 只

21. 先导式顺序阀（ DZ10-1-30B/100 ）—— 1 只

22. 先导式减压阀（ DR10-4-50B/100Y ）—— 1 只

23. 液控单向阀（ SV10PA2-30B ）—— 2 只

24. 压力继电器（ HED40P15/100Z14L24 ）—— 2 只

25. 三通 —— 4 只

26. 四通 —— 3 只

27. 耐震压力表（ YN-100ZQ/10MPa ）—— 1 只

28. 行程开关 —— 4 只

29. 胶管 M16*1.5/8I-W-0.9M( 装好快速接头 ) —— 10 根

30. 胶管 M16*1.5/8I-W-0.7M( 装好快速接头 ) —— 10 根

31. 电机电源线 —— 1 根

32. 编程电缆（西门子）—— 1 条

33. 实验导线 —— 2 包

34. 液压油（ L-HL46 ）—— 2 桶

35. 液压实训使用说明书 —— 1 册

36. PLC 编程软件、程序 —— 1 盘

37. 工具 —— 1 套

（二）气动元器件

1. 单作用气缸（ MAX25100 ）—— 2 只

2. 双作用气缸（ MAX25100 ）—— 1 只

3. 旋转气缸（透明）—— 1 只

4. 三联件（ AC2000 ）—— 1 只

5. 减压阀（带压力表）（ AR2000 ）—— 1 只

6. 手动换向阀（ H210—08 ）—— 2 只

7. 单电磁换向阀（二位三通）常开（ 3V210-8 （ DC24V ））—— 1 只

8. 单电磁换向阀（二位三通）常闭（ 3V210-8 （ DC24V ））—— 1 只

9. 单电磁换向阀（二位五通）（ 4V210-8 （ DC24V ））—— 2 只

10. 双电磁换向阀（二位五通）（ 4V220-8 （ DC24V ））—— 1 只

11. 双电磁换向阀（三位五通）（ 4V230-8 （ DC24V ））—— 1 只

12. 单气换向阀（二位五通）（ 4A210—08 ）—— 2 只

13. 双气换向阀（二位五通）（ 4A210—08 ）—— 2 只

14. 行程阀（机控）（ MOV—2 ）—— 1 只

15. 行程阀（按钮）（ MOV—3 ）—— 1 只

16. 行程阀（按钮带锁）（ MOV—3A ）—— 1 只

17. 或门型梭阀（ KV—08 ）—— 2 只

18. 快速排气阀（ QE—02 ）—— 2 只

19. 单向节流阀（ ASC—08 ）—— 2 只

20. 单向节流阀（装在缸体上）（ JSC601 ）—— 7 只

21. 单向阀（ 1/4 ）—— 2 只

22. 顺序阀 —— 1 只

23. 磁性开关 —— 4 只

24. 气容（透明）—— 1 只

25. 气管（ PU64 ）—— 20 米

26. 三通（ T 型三通）（ Ø 6 ）—— 4 只

27. 三通（ Y 型减径三通）（ Ø 8—Ø 6 ）—— 1 只

28. 四通（ Ø 6 ）—— 4 只

29. 气动实训使用说明书 —— 1 册

1. 可以完成的实训项目

（一）液压部分实训项目

可完成几十种液压回路实训（学生也可自行设计搭建其它回路），典型实训如下：

1 、单级调压回路

2 、多级调压回路

3 、减压回路

4 、卸荷回路

5 、进油节流调速回路

6 、回油节流调速回路

7 、旁油节流调速回路

8 、液压缸差动连接的快速运动回路

9 、调速阀短接速度换接回路

10 、调速阀串联的速度换接回路

11 、调速阀并联的速度换接回路

12 、用换向阀的换向回路

13 、用“ O” 型机能换向阀的锁紧回路

14 、用液控单向阀的锁紧回路

15 、用顺序阀控制的顺序动作回路

1 6 、用调速阀控制的同步回

17 、 PLC 控制的连续往返回路；

18 、 PLC 控制的延时返回的单往复回路。

19 、 PLC 控制的压力继电器顺序动作回路

20 、 PLC 控制的行程开关顺序动作回路

21 、 时间继电器控制的顺序回路

（二） 气动 部分 实训项目

1 、单作用气缸的换向回路

2 、双作用气缸的换向回路

3 、单作用气缸速度控制回路

4 、双作用气缸单向调速回路

5 、双作用气缸双向调速回路

6 、速度换接回路

7 、缓冲回路

8 、二次压力控制回路

9 、高低压转换回路

10 、计数回路

11 、延时回路

12 、过载保护回路

13 、互锁回路

14 、单缸单往复控制回路

15 、单缸连续往复动作回路

16 、直线缸、旋转缸顺序动作回路

17 、多缸顺序动作回路

18 、双缸、同步动作回路

19 、四缸联动回路

20 、卸荷回路

21 、或门型梭阀的应用回路

22 、快速排气阀应用回路

23 、残压排除回路

24 、自动与手动运用回路

25 、双手操作回路

26 、 PLC 控制的行程开关顺序动作回路

27 、 PLC 控制的连续往返回路

28 、 PLC 控制的延时返回的单往复回路 。