控制的透明液壓與氣動，PLC 控制的透明液壓與氣動
2025-10-18 08:52
SQY-05 液壓氣動PLC控制綜合實訓裝置
液壓氣動PLC控制綜合實訓裝置是根據用戶的需求，在充分利用現有實驗設備的基礎上，而設計的別具一格的雙面組合氣動——液壓實驗臺。本實驗臺提供兩組不同的氣、液元件，同時進行各自獨立的實驗。即減低了采購成本和又節約了實驗用地，在保證具備兩組完整實驗的基礎上，有效的節約了資源，具有較高的性價比！
A面：透明液壓PLC控制部分
一、概述
透明液壓PLC控制教學實訓裝置所有的透明液壓元件均采用進口透明有機玻璃材料應現代加工工藝制作而成，可清晰直觀的觀察和了解到液壓元件的內部結構原理及液壓傳動回路的工作過程。
透明液壓PLC控制教學實訓裝置既可對單個液壓元件的結構、工作原理及性能進行教學，也可以對常見基本回路的實驗演示學習，同時也可以進行液壓系統的課程設計和畢業設計。
1.實驗臺結構：主體70*70mm特制鋁型材制作，表面氧化工藝處理美觀大方，桌面由整塊鋼板制作并預留漏油槽，堅固耐用且清潔方便；為適應可擴展實驗的需要，特提供超大面板(鋁質“T”型面板尺寸 ) 可供兩組同學進行各自的實驗。
2.閥體材料：日本進口旭化成（PMMA 80N）光學級注塑級PMMA有機玻璃加工制成，外形尺寸和實物相當，該材料透光率93% 耐溫:-30+70度 標準:SGS/ROHS環保認證 角度:15，優良的耐熱性，力學強度好，耐侯性、耐化學藥品性能好；無化工污染環境使用十年至二十年的時間不會發黃、龜裂、變形；方便師生清晰的觀察到液壓傳動裝置的內部構造和油路。
3．電磁閥：根據電磁閥使用的特性，（電磁閥隨著工作時間的延長，溫度會逐漸升高，造成由有機玻璃制成的透明閥體產生熱效應及久而久之造成的材料局部物理特性發生改變造成泄漏的現象）我公司設計了獨特的散熱模塊，將閥體發熱部分的溫度控制在60度以內，進而避免了由此造成的泄漏事件。
4.插接方式：閉合式防漏快插接頭采用JB/ZQ4434-86生產標準的 雙開閉式液壓快速接頭（碳鋼鍍鉻），承壓范圍5000PSI,密封圈材料為丁腈橡膠NBR,耐壓溫度范圍-20℃到+120℃，密封情好，使用壽命長，在實驗回路的組裝過程中更簡便、快捷、清潔、干凈。
5.元件模塊化 ：各液壓元件成獨立模塊，配有方便安裝的底板，可以隨意在“T”型槽式鋁合金型材板上組建各種實驗回路，操件快捷簡單。
6．可擴展實驗：在保證設備穩定的情況下提供極強的可擴展性，大鋁合金面板組裝平臺為擴展提供了必要的硬件基礎。
該設備適應現代實驗教學的先進性 開放性和可擴展性三個層次的實驗教學要求。充分體現該設備的機電一體化教學的多功用性。
A．在保證現有實驗的前提下還可進行氣動硬件的搭接，進行相應的氣動實驗；
B．在硬件支撐下還可實現送料機構、機械手抓取機構、挖掘機機構等擴展實驗。
7．易維護 易維護設計，維護檢修工作量小，脫油前和脫油后元件分開放置、并設有回油盤可對資源進行回收實現二次利用。因為獨特的防護和易維護設計，需維護的器件特別少且易于維護，運行狀態下可以方便簡單地維護，整機維護一次最多不超過1小時，工作量極小，且不需要經常維護。極大地提高了系統的靈活性 先進性、安全性、穩定性、可管理性以及可擴展性的全面要求
8.系統安全性能：液壓元件的最大承受壓力為1.2Mpa,額定工作壓力為0.8Mpa，是安全的低壓實驗系統。電源帶漏電保護，漏電（漏地電流超30mA自動斷電），缺相，自動斷開總電源，控制電路均為24V直流安全電壓
9.控制多元化： PLC控制 、繼電器控制 、時間繼電器控制、手動控制等
三、技術性能
1、輸入電源：單相三線制～220V±10% 50Hz
2、溫度：-5℃～+40℃，相對濕度＜85%
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：1600mm×700mm×1760mm
四、實驗內容
1、液壓原理基礎實驗
2、可編程序控制器（PLC）電氣控制實驗，機電液一體控制實驗形式
（1）PLC的指令編程，梯形圖編程的學習
（2）PLC編程軟件的學習及使用
（3）PLC與計算機的通訊，在線調試、監控
（4）PLC對液壓傳動控制的優化
3、液壓10大類30余項基本回路 擴展達九十多種
⑴調壓控制回路
1.溢流閥壓力調定回路； 2.溢流閥限制低壓回路；
⑵卸荷回路
3．三位四通換向閥的卸荷回路 4.二位二通閥卸荷回路
5.溢流閥卸荷回路
⑶穩壓回路
6.液控單向閥保壓回路
⑷卸壓回路
7.節流閥卸壓回路 8.三位四通卸壓回路
9.順序閥的泄壓回路
⑸調速回路
10.進油節流調速回路 11.回油節流調速回路
12.旁路節流調速回路 13.調速閥控制調速回路
14.差動連接增速回路 15.用電磁閥和調速閥的減速回路
16.二位三通控制的差動回路 17.二次進給工作回路
18.差動工作換接回路
⑹同步回路
19.節流調速閥控制的同步回路 20.雙缸同步回路
⑺換向回路
21.換向閥控制換向回路 22.液動換向閥控制換向回路
23.行程開關控制的順序回路 24.壓力繼電器控制的順序回路
25.三位四通手動換向回路
⑻鎖緊回路
26.換向閥鎖緊回路 27.液控單向閥鎖緊回路
五、實驗臺主要組成
實驗臺由實驗臺架、液壓泵站、常用液壓元件、主機箱等等幾部分組成。
1.實驗臺架：
實驗臺架規格為1600（長）*700（寬）*1760（高），實驗臺架主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經機加工、拋丸、噴砂、表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套模具成型塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于200kg。配備儲存柜，存放實訓掛箱等，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實驗臺架整體簡約不簡單，高端大氣，符合現代化產品審美和發展趨勢。
實驗桌后面二支桌腳向上延伸，配上側面三角形斜面鈑金框架及帶T槽鋁合金操作面板組成實訓操作屏，實訓時固定氣動控制模塊等，實驗臺架頂部安裝實驗主機箱，主機箱提供實驗時的時間繼電器、可編程控制器、控制按鈕、接近開關、直流電源等。
2.主機箱：
① 安全保護：外部電源經漏電開關與熔斷器輸入，經實驗臺供電。
② 泵站有裝有急停按鈕及啟動停止按鈕，確保泵站工作安全，裝有數顯轉速表與轉速控制器。
③ 時間繼電器模塊：提供一組數顯0-999S時間繼電器，根據實驗需要設定常開常閉時間。
④ 繼電器控制模塊：提供二路繼電器控制模組。
⑤ 可編程序控制器(PLC)：三菱FXS20MR系列，I/O口20點，繼電器輸出形式，電源電壓：AC 220V/50Hz,控制電壓為DC24V，設有手動，自動，順序等控制功能.
3、液壓泵站
系統額定工作壓力：0.8 Mpa，最大可至1.5Mpa。
（1）電機—泵裝置（臺）
泵可選擇齒輪泵、擺線泵、葉片泵等任一種。電機：直流電機，從零開始無級調速。功率350W，直流調速器調速。內置于實驗臺內，離液壓臺1.5m遠處噪聲≤48dB.
（2）油箱：公稱容積25L；附有液位、油溫指示計，吸油、回油濾油器，安全閥等
六、PLC控制透明液壓教學實驗臺配置單
| 名 稱 | 規 格 型 號 | 數量 | 備 注 | ||
|
實 驗 臺 |
實驗臺（鋁合金“T”型槽面板）臺面帶U型凹槽油盤 |
1600mm*700mm *1760mm |
1套 |
由國標70*70鋁材搭建主體 |
|
| 過渡底板 | 模具自制型材+抗磨耐腐蝕材料 | 1套 | 附在閥上 | ||
| 鋁合金面板 | 1.5mm鋁合金帶“T”型槽，配合過渡底板進行搭接 | 1套 | |||
|
泵 站 |
油泵電機 | 直流馬達 | 1只 |
功率：350W 工作電壓：220V |
中國福建 |
| 齒輪油泵 | 工業泵 | 1只 | 額定排量≥2.5ml/rev 額定壓力≥2.5MPa | 中國 | |
| 油箱 | 25L；附有安全閥、濾油器 | 1個 | |||
| 濾油器 | 蘇州 | 1只 | 蘇州 | ||
| 油溫油面計 | 油升 | 1只 | 油升 | ||
|
電 氣 |
可編程序控制器（PLC） | FX1S-20MR I/O：12輸入，8輸出 | 1只 | 繼電器輸出型式 | 三菱 |
| PLC下載線纜 | SC-09 | 1套 | 三菱 | ||
| 電機調速電路 | 直流調速 | 1套 | 直流調速 | 中國華能 | |
| 繼電器組 | 2組繼電器 | 2組 | 4NONC | 上海 | |
| 時間繼電器組 |
常閉開關一組 常開開關一組 暫停一組 電壓：AC220V |
1套 |
DC24V LED顯示三位，0-999S 輸出 |
上海 | |
|
透 明 液 壓 元 件 |
雙作用單出桿油缸 |
1.閥體采用進口有機玻璃加工制成；
閥芯 2.高透光率、正常環境使用10年內不會發黃、龜裂、變形； 3.電磁閥特有設計散熱模塊，徹底解決以往電磁閥發熱閥體膨脹發生液壓油泄漏的現象。 |
2只 | 頂邦 |
|
| 三位四通電磁換向閥（O） | 1 | 頂邦 | |||
| 三位四通電磁換向閥（M） | 1 | 頂邦 | |||
| 二位四通電磁換向閥（單電控） | 2 | 頂邦 | |||
| 三位四通手動換向閥 | 1 | 頂邦 | |||
| 液控單向閥 | 2 | 頂邦 | |||
| 順序閥 | 2 | 頂邦 | |||
| 溢流閥 | 1 | 頂邦 | |||
| 減壓閥 | 1 | 頂邦 | |||
| 節流閥 | ２ | 頂邦 | |||
| 單向閥 | １ | 頂邦 | |||
| 壓力表 | 3 | 頂邦 | |||
| 壓力繼電器 | 1 | 頂邦 | |||
|
輔 件 |
透明液壓皮管 | 兩端帶閉鎖式快插接頭 | 1套 |
耐壓油管 |
|
| 液壓接頭 | 閉鎖式快換式 | 1套 | 可在不停機的情況下插接回路 | 自制 | |
| 接近開關 | 二線制 | 4只 | 二線 | 中國上海 | |
| 紅色液壓油 | 正宗航空紅油 | 25 升 | 紅色便于觀看油路 | ||
| 四通接頭 | 自制 | 2個 | 自制 | 廠配 | |
| 活動扳手 | 10” | 1把 | 10” | 廠配 | |
| 呆口扳手 | 14-17 | 1把 | 廠配 | ||
| 內六角扳手 | 1.5mm – 10mm | 1套 | 廠配 | ||
| 螺絲刀 | 一字 十字 | 1套 | 共2把 | 廠配 | |
| 尖嘴鉗 | 1把 | 廠配 | |||
| 易損件 | 墊圈 | 設備用約6種 | 各4只 | 中國上海 | |
| 大按鈕 | 2只 | 廠配 | |||
| 小按鈕 | 2只 | 廠配 | |||
| 生料帶 | 2卷 | 廠配 | |||
| O型圈 | 若干 | 廠配 | |||
| 資料 | PLC編程軟件 | 三菱 | 1張 | 三菱 | |
| 透明液壓演示系統使用說明書 | 1冊 | 資 料 | 廠配 | ||
B面：氣動PLC控制部分
一、概述氣動PLC控制教學實驗臺是根據《液壓氣動傳動技術與實訓》、《氣動控制技術》等通用教材設計而成，適用于機械類、機電類本科生課程實驗和畢業設計（論文）。采用可編程控制器（PLC）和工業氣動元件、執行模塊為一體，除可進行常規的氣動基本控制回路實驗外，還可以進行氣動-電氣控制回路應用實驗、氣動-PLC控制回路等氣動技術課程設計。
1.元件模塊化：每個氣動元件成獨立模塊，配有方便安裝的底板，可隨意在“T”型槽通用鋁合金型材板上組建各種實驗回路，操件簡單快捷。
2.連接方式：接頭采用快速式，安裝、拆卸時可靠簡便省時。
3.氣動元件：工業氣動元件，性能可靠、安全。精度高、使用壽命長。
4.系統環境：低噪音（超靜音）的工作泵站，提供一個安靜的實驗環境（噪聲< 50 分貝）。
5．可擴展實驗：
為了適應學校實驗教學改革的要求，減少驗證性實驗，增加設計性、綜合性、探索性實驗，開發學生自主創新思維，除了可以完成氣壓的基礎實驗以外，還應與機械類實驗項目結合起來；在保證設備穩定的情況下提供極強的可擴展性，大鋁合金面板組裝平臺為擴展提供了必要的硬件基礎。
該設備能適應現代實驗教學的先進性、開放性和可擴展性三個層次的實驗教學要求。充分體現該設備的機電一體化教學的多功用性。
A．在保證現有實驗的前提下還可進行液壓元件的搭接，進行相應的液氣綜合實驗；
B．在硬件支撐下還可實現送料機構、挖掘機機構等擴展實驗。
6．兼容性
A． 該實驗臺可同MPS自動化物流系統、FMS柔性系統進行兼容組合。
B．實驗臺電控部分、硬件部分可方便的進行升級及拓展模塊的搭接、連接方式友好可供多類機電模塊、液、氣模塊進行組合實驗。如：回轉送料機構，機械手、運輸線自動化；與電子仿真軟件相接合，可模擬各類機械應用，如風力發電機中比例閥的應用、插裝閥的工作原理及應用機械升降機的應用等等，并且可以根據老師上課的內容進行編輯
8．多種控制方式：純氣動（手動）控制回路、采用繼電器的電控氣動回路、采用可編程控制器的電控氣動回路、組態控制回路（需搭接相應軟件、硬件）
9.系統安全性能：額定工作壓力為1.0Mpa，是安全的低壓實驗系統。電源帶漏電保護，漏電（漏地電流超30mA自動斷電），缺相，自動斷開總電源，控制電路均為24V直流安全電壓
三、技術性能
1、輸入電源：單相三線制～220V±10% 50Hz
2、溫度：-5℃～+40℃，相對濕度＜85%
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：1600mm×700mm×1760mm
四、實驗項目：
1、單作用氣缸的換向回路
2、雙作用氣缸的換向回路
3、單作用氣缸速度控制回路
4、雙作用氣缸單向調速回路
5、雙作用氣缸雙向調速回路
6、速度換接回路
7、緩沖回路
8、二次壓力控制回路
9、高低壓轉換回路
10、計數回路
11、延時回路
12、過載保護回路
13、互鎖回路
14、單缸單往復控制回路
15、單缸連續往復動作回路
16、直線缸順序動作回路
17、多缸順序動作回路
18、雙缸、同步動作回路
19、多缸聯動回路
20、卸荷回路
21、或門型梭閥的應用回路
22、快速排氣閥應用回路
23、PLC的指令編程，梯形圖編程的學習及應用
24、PLC編程軟件的學習和使用
25、PLC與計算機的通訊，在線調試、監控
26、PLC控制的液壓基本回路（優化控制）
五、部分Festo 軟件回路及圖庫
六、實驗臺組成：
實驗臺由實驗臺架、工作泵站、氣動元件、主機箱等幾部分組成。
1.實驗臺架：
實驗臺架規格為1600（長）*700（寬）*1760（高），實驗臺架主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經機加工、拋丸、噴砂、表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套模具成型塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于200kg。配備儲存柜，存放實訓掛箱等，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實驗臺架整體簡約不簡單，高端大氣，符合現代化產品審美和發展趨勢。
實驗桌后面二支桌腳向上延伸，配上側面三角形斜面鈑金框架及帶T槽鋁合金操作面板組成實訓操作屏，實訓時固定氣動控制模塊等，實驗臺架頂部安裝實驗主機箱，主機箱提供實驗時的時間繼電器、可編程控制器、控制按鈕、接近開關、直流電源等。
2.主機箱：
① 安全保護：外部電源經漏電開關與熔斷器輸入，經實驗臺供電。
② 時間繼電器模塊：提供一組數顯0-999S時間繼電器，根據實驗需要設定常開常閉時間。
③ 繼電器控制模塊：提供二路繼電器控制模組。
④ 可編程序控制器(PLC)：三菱FXS20MR系列，I/O口20點，繼電器輸出形式，電源電壓：AC 220V/50Hz,控制電壓為DC24V，設有手動，自動，順序等控制功能.
3.靜音工作泵站：
① 氣泵輸入電壓：AC 220V/50Hz
② 電機功率：550W
③ 額定輸出壓力：1.0Mpa
④ 氣泵容積：20L
⑤ 工作噪聲：< 40分貝
4.氣動元件：
以圣大氣動元件為主，配置詳見附件。
氣動元件均配有過渡底板，可方便、隨意地將元件安放在實驗面板（面板帶“Ｔ”溝槽形式的鋁合金型材結構）上。回路搭接采用快換接頭，拆接方便快捷。
