SBXQD-023PLC控制的液压与气动综合实训装备

一、概述

PLC控制的液压与气动综合实训装备是上海硕博公司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求，我公司液压PLC控制与气动PLC控制实训设备的优点，采用了开放型综合实验台结构，广泛征求专家教授与老师的意见，经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以PLC控制的理想的综合性实训设备。实训可以让学生直观、感性地对比、了解气、电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。

液压实训元件均为透明有机材料制成，透明直观。便于了解掌握几十种常用液压元件的结构、性能及用途。掌握几十种基本实训回路的工作过程及原理。实训时组装实训回路快捷、方便。气动实训与液压实训电气主控单元配备2套PLC控制与2套继电器控制，简单实用。

1.液压PLC控制综合实训装置

2.气动PLC控制综合实训装置

二、实训台组成

1、透明液压与气动PLC控制综合实训装置，实训装置由实训台、实训桌、电源模块、PLC电气控制模块、继电器控制模块、控制按钮模块、时间继电器模块、液压泵站、液压元件、气泵、气动元件等组成（计算机根据学校要求另行配置）。

2、实训台：双面铝材结构平台，采用敞开式结构的操作板，各种液压元件和气动元件配有双弹簧卡塑料快换底板，可灵活按插T型槽板上，学生用带有快速接头的连接管在各液压元件气动之间连接。连接方便简单，再配上可编程控制器的控制，组成具有一定功能的液压与气动，具有很强的实操性，本实训台还可以同时完成液压和气动的系统实训。根据需要课程需求，迅速组合成任意液压系统或气动系统的任意回路。

3、实训桌：铁质双层亚光密纹喷塑结构或全钢框架结构，实训桌下方设有抽屉与元器件储存柜，用于存放元器件。

4、所有的液压气动元底部安装了"一种塑料快速拆装底板"可方便、随意地将液压气动元件安放在铝合金型材面板上（面板带"T"沟槽形式的铝合金型材结构）。油路搭接采用快速接头，拆接方便，不漏油。

5、电器元件：所用电器元器件全部采用国际国内知名厂家元器件性价比高，性能稳定，安全系数高。

6、实训系统采用专用独立液压实训泵站，配直流电机无级调速系统，而且电机速度控制系统内部具有安全限速功能，可以对输出的最高速度进行限制。配有油路压力调定功能，可以调定输出压力油的安全工作压力。

7、实训控制方式多样化：实训回路可运用机械控制、传统的继电器控制、先进的PLC自动控制等多种控制技术，让学员门全方位、多层次的深入了解液压系统的控制多样化，从而锻炼学生的灵活应用能力。

8、实训设备的扩展性：实训配置方案可根据具体要求进行配置，也可对实训设备增加相应的模块来实现对实训台功能的扩展，所有模块都采用通用设计标准，可方便、随意的扩展。

9、可编控制器（PLC）能与PC机通讯：实现电气自动化控制、可在线编程监控及故障检测，以及可以运用PC机与PLC对液压控制系统进行深入的二次开发等。

10、设备的安全等级性：实训台设计完全按照国家安全标准执行，所有电气控制均有接地保护、过载保护、短路保护、漏电保护等功能高低压分开供电，液压泵站采用低压系统，安全供压的基础上完全满足实训供压，整套设备具有较高的安全使用性能。

三、主要技术参数

1、电源输入：220V对地漏电电流超过30mA即切断电源；

2、直流电源输入AC220V  输出DC24V/3-5A并带有过载保护；

3、装置容量：≤2kVA；

4、工作环境温度：－5℃～40℃；

5、工作湿度：≤90%(40℃时)；

6、外形尺寸：1500mm×1000mm×1750mm

7、液压泵站：

（1）系统额定压力0.8MPa；

（2）定量齿轮泵-电机1套：采用内轴一体式安装，结构紧凑，噪音低；定量齿轮泵：额定流量6L∕min，压力2.5 MPa；电机：功率450W，调速范围0－1500r/min，外型尺寸：630mm×380mm×500mm。

（3）油箱：公顷容积30L；附有油温液位计、过滤器、空气滤清器、耐震压力表，L-HL46号液压油；

8、无油静音空气压缩机：工作电源：AC220V；电机功率：550W,公称容量24L,额定输出气压0.7Mpa。 

9、液压元件：

采用透明工艺加工而成，最大工作压力2.0MPa。每个透明液压元件皆配有底板，可方便、随意地安放在操作面板上。油路搭接采用快换接头，而且采用透明软管，可清晰直观看见油路的流动，不漏油。

10、电器控制单元：

（1）电源模块：电源部分别配有一个380V电压表、直流电压表、电流表，监视装置的输入交、直流电源及电流指示。启动/停止按钮主要用于控制液压泵站与气泵是否通电。配置急停按钮等，提供电气控制电路中的AC220V交流电压、DC24V直流电压。

（2）PLC主机模块：主机选用西门子S7-1200主机，14路DC输入／8路继电器输出,PLC模拟量扩展模块（8路）。

（3）配有控制模块：PLC输入、输出模块、PLC模拟量扩展模块；继电器模块；控制按钮模块；时间继电器模块；液压元器件模块；气动元器件模块等。

10、电磁换向阀：DC24V  .吸力30N

11、液气压仿真教学软件及配套教学资源：

（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。

（2）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。

（3）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。

（4）软件能够判别回路设计是否正确，并给出提示。

（5）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。

四、透明液压基本实训回路

1、用手动换向阀的换向回路。

2、用中位机能换向阀的用锁回路。

3、用液控平向阀的闭锁回路。

4、压力调定回路。

5、二级压力控制回路。

6、用减压阀的减压回路。

7、用增压缸的增压回路。

8、用H型换向阀的卸载回路。

9、进油节流调速回路。

10、回油节流调速回路。

11、调速齿轮泵的换向调速回路。

12、调速齿轮泵和调速阀组成的复合调速回路。

13、流量阀短接的速度换接回路。

14、用调速阀串连联的二次进给同路。

15、用调速阀并联的二次进给同路。

16、用顺序阀的顺序动作回路。

17、用压力继电回的顺序动作回路。

18、用行程开关控制的顺序动作回路。

19、用行程换向阀的顺序动作回路。

20、串联液压缸的同步回路。

21、用先导型溢流阀控制的换向回路。

22、用单向阀的保压回路。

23、用换向阀的保压回路。

24、PLC控制的连续往返回路；

25、PLC控制的延时返回的单往复回路。

26、时间继电器控制的顺序回路

27、PLC编程软件学习和使用

28、PLC与计算机的通讯，在线调试、监控

29、PLC控制的液压基本回路实训（优化控制）

五、气动基本实训回路

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、回缸联动回路

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

六、透明液压与气动元器件清单

教学资源

七、液压实训仿真

一、界面介绍

本软件总共有2个界面，分别为登录界面和实训界面，用户需要在登录界面填入正确的账号和密码才能进入实训界面，实训界面包含有：阀块介绍、模拟接线、模拟仿真、教学视频。 

二、功能介绍

1：阀块介绍

阀块介绍中共计包含有18种液压阀块，每个阀块又包含有：实物图、剖视图和文字介绍，用户可以旋转、放大缩小、平移阀块模型，每个阀块阀体都采用透明材质，用户可以直观清晰地了解内部结构。

2：模拟接线

模拟接线包含有：实训项目选择菜单、模型选择区、工具选择区、得分显示区、错误提示区等。

·实训项目选择区

液压实训仿真总共包含了12个实训项目，分别是：1压力调节回路、2二级压力调节回路、3旁路节流调速回路、4溢流阀卸荷回路、5二位换向阀的卸荷回路、6差动连接快速运动回路、7节流调速回路、8锁紧回路、9顺序动作回路、10用压力继电器控制的顺序动作回路、11用电器行程开关控制的顺序动作回路、12液压马达控制。用户根据不同实训项目的原理图选择相对于的模型和正确的接线方式。

·模型选择区

模型选择区共计包含有：三位四通电磁阀、三通阀、二位三通电磁阀、二位四通手控阀、二位四通电磁阀、先导式溢流阀、压力检测阀、压力继电器、单向阀、四通阀、液控单向阀、双作用油缸、节流阀、行程开关、直动式溢流阀、顺序阀、液压马达、调速阀、单作用油缸19种器件，用户根据不同的实训项目需要选择模型，如果选错或者多选得分扣一分，如果已经选择模型还没放到面板上，可以按ESC键取消该模型并重新选择模型。模型菜单可以隐藏为用户提供清晰的实训视角，需要放置模型时可以点击显示出来。

·工具选择区

工具选择区共计包含有导线和油管，线材又分为不同的颜色能让用户更容易区分线路。用户需要按照原理图进行接线和油管，如果接错扣一分并删除该导线或油管。用户可以在选出线材或油管后按ESC键取消该导线。工具菜单可以隐藏为用户提供清晰的实训视角，需要使用工具时可以点击显示出来。

·得分显示区

得分默认为100，模型、导线或油管选择错误时会扣1，用户进行实验中切换到另一个实训项目时得分会恢复到100并清空之前实验的模型和线材。

·错误提示区

当模型放置错误、选择多余或导线、油管接错时会提示用户对应的错误信息 。

3：模拟仿真

模拟仿真界面包含有：实训项目选择菜单、接线图等。在每一个实训项目中系统会自动生成该实训的模型和线材，用户可以在模拟仿真中进行仿真，可以点击漏保开关、启动按钮、转换开关、手控阀手柄、开关按钮或旋钮来观察各个器件的运动。

4：教学视频

教学视频包含有液压现实中的应用场景，能让用户更贴近现实地体验到液压气动的知识。

八、PLC仿真软件

前言

近年来，伴随着我国职业教育的大力发展，越来越多的学子有机会进入高等院校进行深造。然而伴随着学生人数的增多，学校的许多教学资源面临严峻的考验，特别是在师资以及实验设备上表现得尤为突出。这明显违背了职业教育强调"做与学一体化"培养技能型人才的目标。与此同时，实验设备因实验频率的提高必然导致损耗的加剧，增加了教学成本，这也是各学校面临的主要困难。为弥补PLC课程教学设备的不足，设计了一种基于不同品牌PLC的虚拟化仿真系统，该系统不仅可以直观、动态地模拟PLC在各种场景下的运行状态，还可通过该系统直观地显示PLC以及其他传感器的动作状态。虚拟化系统的引入有效地解决了原先仅使用PLC仿真而造成的教学枯燥无味、程序抽象难懂的问题，实现了PLC运行过程所见即所得的动态演示效果，进而达到较好的教学训练效果。

一、仿真功能

PLC仿真实训能和西门子、三菱、信捷、台达等PLC实物进行通信，用户使用网线、串口通信线将电脑和PLC连接到一起。也可以与虚拟PLC进行通信，用户这样就能让学生在实验室实物PLC数量不足的情况下每人都能用电脑进行PLC编程仿真。一体化数字孪生系统采集到PLC的I/O输入输出，可以通过钮子开关、轻触开关、拨码开关来改变PLC输入的值，然后根据PLC输出的值来控制相对应的LED灯亮灭、数码管显示、电机旋转。

二、模块功能

PLC仿真实训包含了：抢答器、音乐喷泉、装配流水线、交通灯等20多种典型常用工程应用模块。用户可以用鼠标旋转、缩放、移动各个模块从不同角度更方便地查看模型。界面中还有详细的I/O分配表、I/O状态监控，能让用户每时每刻监控PLC输入输出状态。

打开PLC综合仿真系统后系统会进入主界面，在主界面中用户可以点击开始仿真按钮进入模块选择界面。

PLC仿真实训在模块选择界面中共计有20多种模块选项，用户可以选择所需要的模块，用户可以点击下拉菜单查看更多模块。选择好模块后用户可以点击左侧的大图标按钮进入该模块的模拟仿真。PLC仿真实训提供有：抢答器、音乐喷泉、装配流水线等20多种模块。

进入模块仿真后用户可以看到该模块的三维模型，用户可以用鼠标对该模型进行缩放、平移、旋转操作，每个模块上面都配有开关、LED灯等元器件，用户可以点击钮子开关、轻触开关、拨码开关来切换开关状态。用户可以点击实物PLC、虚拟PLC按钮进入对应的仿真，用户可以点击显示状态监控按钮监控当前IO状态，点击打开IO分配图显示IO分配状态。

用户用鼠标点击开关时PLC程序里面对应的I0.0状态也会随之发生改变，当PLC程序中Q0.0状态发生改变时该仿真软件对应的LED灯显示状态也随之发生改变。用户就可以直观、动态地观察PLC在各种场景下的运行状态。

九、气动实训仿真

一、界面介绍

本软件总共有2个界面，分别为登录界面和实训界面，用户需要在登录界面填入正确的账号和密码才能进入实训界面，实训界面包含有：阀块介绍、模拟接线、模拟仿真、教学视频。

二、功能介绍

1：阀块介绍

阀块介绍中共计包含有14种气动阀块，每个阀块又包含有：实物图、剖视图和文字介绍，用户可以旋转、放大缩小、平移阀块模型，每个阀块阀体都采用透明材质，用户可以直观清晰地了解内部结构。

2：模拟接线

模拟接线包含有：实训项目选择菜单、模型选择区、工具选择区、得分显示区、错误提示区等。

·实训项目选择区

气动仿真总共包含了13个实训项目，分别是：1."或"逻辑功能的控制2."两地"操作并联回路控制3."与"逻辑功能的控制4.单作用气缸的直接控制5.电控二位三通阀控制单作用气缸换向回路6.高低压转换回路7.工作压力控制回路8.互锁回路控制9.换向回路10.气缸同步动作回路11.双手操作（串联）回路控制12.顺序控制回路13.速度控制 。用户根据不同实训项目的原理图选择相对于的模型和正确的接线方式。

模型选择区

模型选择区共计包含有：三位五通电磁阀、二位三通气动阀、二位三通电磁阀、二位五通气动阀、二位五通电磁阀、单作用气缸、双作用气缸、双压阀、快排阀、旋钮机械阀、梭阀、气源处理器、滚轮机械阀、调压阀14种器件，用户根据不同的实训项目需要选择模型，如果选错或者多选得分扣一分，如果已经选择模型还没放到面板上，可以按ESC键取消该模型并重新选择模型。模型菜单可以隐藏为用户提供清晰的实训视角，需要放置模型时可以点击显示出来。

工具选择区

工具选择区共计包含有导线和气管，线材和气管又分为不同的颜色能让用户更容易区分线路。用户需要按照原理图进行接线和气管，如果接错扣一分并删除该导线或气管。用户可以在选出线材或气管后按ESC键取消该导线。工具菜单可以隐藏为用户提供清晰的实训视角，需要使用工具时可以点击显示出来。

·得分显示区

得分默认为100，模型、导线或气管选择错误时会扣1，用户进行实验中切换到另一个实训项目时得分会恢复到100并清空之前实验的模型和线材。

·错误提示区

当模型放置错误、选择多余或导线、气管接错时会提示用户对应的错误信息 。

3：模拟仿真

模拟仿真界面包含有：实训项目选择菜单、接线图等。在每一个实训项目中系统会自动生成该实训的模型和线材，用户可以在模拟仿真中进行仿真，可以点击漏保开关、启动按钮、转换开关、手控阀手柄、开关按钮或旋钮来观察各个器件的运动。

4：视频教程

教学视频包含有气动经典实训项目实际操作步骤，能让用户更贴近现实地体验到气动的知识。