SBXTY-025B型液壓傳動(dòng)與PLC控制實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
一、概述
液壓傳動(dòng)與PLC控制實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、PLC控制透明液壓實(shí)訓(xùn)裝置是我公司根據(jù)高校機(jī)電一體化對(duì)氣、電、液控制的教學(xué)大綱要求，我公司PLC控制液壓實(shí)訓(xùn)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，采用了開放型綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，廣泛征求專家教授與老師的意見，經(jīng)不斷創(chuàng)新改進(jìn)研制而成的。是目前液壓傳動(dòng)控制技術(shù)以PLC控制的理想的綜合性實(shí)訓(xùn)設(shè)備。實(shí)訓(xùn)可以讓學(xué)生直觀、感性地對(duì)比、了解電、液、手動(dòng)各自具有的特點(diǎn)、特色、及優(yōu)缺點(diǎn)等。
系統(tǒng)采用電、氣一體化結(jié)構(gòu)，上半部分為自動(dòng)化控制箱，用以完成PLC、低壓電器等的安裝和接線。下半部分為標(biāo)準(zhǔn)化氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)板，用以完成氣動(dòng)元件的安裝固定、氣路及電路的連接。
液壓實(shí)訓(xùn)元件均為透明有機(jī)材料制成，透明直觀。便于了解掌握幾十種常用液壓元件的結(jié)構(gòu)、性能及用途。掌握幾十種基本實(shí)訓(xùn)回路的工作過程及原理。實(shí)訓(xùn)時(shí)組裝實(shí)訓(xùn)回路快捷、方便。液壓實(shí)訓(xùn)電氣主控單元配備1套PLC控制與1套繼電器控制，簡單實(shí)用。
（圖片僅供參考、以實(shí)際配置為準(zhǔn)）
二、主要技術(shù)參數(shù)
1、電源：AC220V允差±l0%，50Hz；
2、直流電源輸入AC220V 輸出DC24V/3A
3、裝置容量：≤2kVA；
4、工作環(huán)境溫度：－5℃～40℃；
5、工作濕度：≤90%(40℃時(shí))；
6、外形尺寸：1500mm×700mm×1750mm
7、液壓泵站：
（1）系統(tǒng)額定壓力0.8MPa；
（2）定量齒輪泵-電機(jī)1套：采用內(nèi)軸一體式安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，噪音低；定量齒輪泵：額定流量6L∕min，壓力2.5 MPa；電機(jī)：功率250W，調(diào)速范圍0－1500r/min，外型尺寸：630mm×380mm×500mm。
（3）油箱：公頃容積40L；附有油溫液位計(jì)、過濾器、空氣濾清器、耐震壓力表，L-HL46號(hào)液壓油。
8、液壓元件：
采用透明工藝加工而成，最大工作壓力2.0MPa。每個(gè)透明液壓元件皆配有底板，可方便、隨意地安放在操作面板上。油路搭接采用快換接頭，而且采用透明軟管，可清晰直觀看見油路的流動(dòng)，不漏油。
9、電器控制單元：
（1）電源模塊：電源部分別配有一個(gè)220V空氣開關(guān)、電源指示燈；系統(tǒng)供電開關(guān)及電源指示燈；氣泵運(yùn)行開關(guān)及電源指示燈，急停開關(guān)及指示燈。提供電氣控制電路中的AC220V交流電壓、DC24V直流電壓。
（2）PLC主機(jī)模塊：主機(jī)選用西門子S7-200SMARTSR40，主機(jī)為24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)輸出。
（3）配有控制模塊：電源模塊，PLC控制模塊，繼電器控制模塊，時(shí)間繼電器控制模塊、控制按鈕模塊，液壓元件獨(dú)立模塊等。
10、電磁換向閥：DC24V 吸力3mpa
三、主要特點(diǎn)
1、液壓PLC控制實(shí)訓(xùn)裝置主要由實(shí)訓(xùn)桌、實(shí)訓(xùn)臺(tái)、液壓元件和電器控制器件、可編程控制器（PLC）等器件組成。
2、實(shí)訓(xùn)桌主框架為型材結(jié)構(gòu)、實(shí)訓(xùn)臺(tái)與儲(chǔ)物柜為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)物柜內(nèi)存放氣動(dòng)元件及資料等。
3、配備全常用液壓元件：每個(gè)液壓元件均配有安裝底板，可方便、隨意地將液壓元件安放在鋁合金型材面板上（面板帶"T"溝槽形式的鋁合金型材結(jié)構(gòu)）。油路搭接采用快換接頭，拆接方便，不漏油。
4、實(shí)訓(xùn)元件均為透明有機(jī)材料制成，便于了解掌握幾十種常用液壓元件的結(jié)構(gòu)，性能及用途。掌握幾十種基本回路的工作原理，實(shí)驗(yàn)組裝回路快捷、方便。
5、通過機(jī)械控，傳統(tǒng)繼電器控制，先進(jìn)的PLC自動(dòng)控制與PLC編程及監(jiān)控技術(shù)于一體，靈活實(shí)現(xiàn)其功能。
6、實(shí)驗(yàn)控制單元也可以采用獨(dú)立的繼電器控制單元進(jìn)行電氣控制，通過比較，突出PLC可編程序控制的優(yōu)越性和先進(jìn)性，加深對(duì)PLC編程器的了解與掌握。
四、PLC控制透明液壓基本實(shí)訓(xùn)回路
1、用手動(dòng)換向閥的換向回路。
2、用中位機(jī)能換向閥的用鎖回路。
3、用液控平向閥的閉鎖回路。
4、壓力調(diào)定回路。
5、二級(jí)壓力控制回路。
6、用減壓閥的減壓回路。
7、用增壓缸的增壓回路。
8、用H型換向閥的卸載回路。
9、進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。
10、回油節(jié)流調(diào)速回路。
11、調(diào)速齒輪泵的換向調(diào)速回路。
12、調(diào)速齒輪泵和調(diào)速閥組成的復(fù)合調(diào)速回路。
13、流量閥短接的速度換接回路。
14、用調(diào)速閥串連聯(lián)的二次進(jìn)給同路。
15、用調(diào)速閥并聯(lián)的二次進(jìn)給同路。
16、用順序閥的順序動(dòng)作回路。
17、用壓力繼電回的順序動(dòng)作回路。
18、用行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路。
19、用行程換向閥的順序動(dòng)作回路。
20、串聯(lián)液壓缸的同步回路。
21、用先導(dǎo)型溢流閥控制的換向回路。
22、用單向閥的保壓回路。
23、用換向閥的保壓回路。
24、PLC編程軟件學(xué)習(xí)和使用
25、PLC與計(jì)算機(jī)的通訊，在線調(diào)試、監(jiān)控
26、PLC控制的液壓基本回路實(shí)訓(xùn)（優(yōu)化控制）
五、透明液壓實(shí)訓(xùn)裝置清單
序號(hào) | 名 稱 | 型 號(hào) | 數(shù)量 |
1 | 實(shí)訓(xùn)桌、實(shí)訓(xùn)臺(tái)一體 | 1500×700×1750mm | 1張 |
2 | PLC主機(jī)模塊 | S7-200SMART SR40 | 1塊 |
3 | 電源模塊 |
| 1塊 |
4 | 繼電器控制模塊 |
| 1塊 |
5 | 時(shí)間繼電器模塊 |
| 1塊 |
6 | 控制按鈕模塊 |
| 1塊 |
7 | 直流電機(jī) | 泵站 | 1臺(tái) |
8 | 直流電機(jī)專用調(diào)速控制模塊 | 1塊 |
9 | 數(shù)字轉(zhuǎn)速表與轉(zhuǎn)速傳感器 | 1個(gè) |
10 | 齒輪油泵（CB-B6） | 1個(gè) |
11 | 溢流閥 | 1個(gè) |
12 | 耐震壓力表 | 1個(gè) |
13 | 油箱 | 1個(gè) |
14 | 吸油過濾器 | 1個(gè) |
15 | 空氣過濾器 | 1個(gè) |
16 | 油溫液位計(jì) | 1個(gè) |
17 | 雙作用油缸（帶行程撞塊） | 透明元件 | 2只 |
18 | 二位二通電磁換向閥 | 透明元件 | 1只 |
19 | 二位四通電磁換向閥 | 透明元件 | 2只 |
20 | 三位四通電磁換向閥（O型） | 透明元件 | 1只 |
21 | 三位四通電磁換向閥（H型） | 透明元件 | 1只 |
22 | 三位四通電磁換向閥（M型） | 透明元件 | 1只 |
23 | 彈簧回位油缸 | 透明元件 | 1只 |
24 | 增壓油缸 | 透明元件 | 1只 |
25 | 輔助油箱 | 透明元件 | 1只 |
26 | 單向閥 | 透明元件 | 2只 |
27 | 液控單向閥 | 透明元件 | 2只 |
28 | 溢流閥（直動(dòng)式） | 透明元件 | 2只 |
29 | 溢流閥（先導(dǎo)式） | 透明元件 | 1只 |
30 | 節(jié)流閥（直動(dòng)式） | 透明元件 | 1只 |
31 | 調(diào)速閥 | 透明元件 | 2只 |
32 | 順序閥 | 透明元件 | 2只 |
33 | 減壓閥 | 透明元件 | 1只 |
34 | 二位四通行程換向閥 | 透明元件 | 1只 |
35 | 三位五通手動(dòng)換向閥 | 透明元件 | 1只 |
36 | 壓力繼電器 | 透明元件 | 1只 |
37 | 壓力表 | 透明元件 | 3只 |
38 | 三通接頭 | 透明元件 | 7只 |
39 | 四通接頭 | 透明元件 | 3只 |
40 | 行程開關(guān) |
| 4只 |
41 | 透明液壓皮管 |
| 20米 |
42 | 油盤 |
| 1只 |
43 | 液壓油 | L-HL46 | 15L |
44 | 編程電纜 | 西門子 | 1條 |
45 | 國標(biāo)電源線 |
| 1條 |
46 | 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 |
| 1包 |
47 | 快速油接頭 |
| 5只 |
48 | 工具箱 |
| 1個(gè) |
78 | 內(nèi)六角扳手 |
| 3把 |
79 | 螺絲刀 |
| 2把 |
80 | 剪刀 |
| 1把 |
81 | 活動(dòng)板手 |
| 1把 |
82 | 尖嘴鉗 |
| 1把 |
83 | 液壓實(shí)訓(xùn)說明書 |
| 1冊(cè) |
84 | PLC編程軟件、程序 | 光盤 | 1盤 |
教學(xué)資源
六、液壓實(shí)訓(xùn)仿真
一、界面介紹
本軟件總共有2個(gè)界面，分別為登錄界面和實(shí)訓(xùn)界面，用戶需要在登錄界面填入正確的賬號(hào)和密碼才能進(jìn)入實(shí)訓(xùn)界面，實(shí)訓(xùn)界面包含有：閥塊介紹、模擬接線、模擬仿真、教學(xué)視頻。
二、功能介紹
1：閥塊介紹
閥塊介紹中共計(jì)包含有18種液壓閥塊，每個(gè)閥塊又包含有：實(shí)物圖、剖視圖和文字介紹，用戶可以旋轉(zhuǎn)、放大縮小、平移閥塊模型，每個(gè)閥塊閥體都采用透明材質(zhì)，用戶可以直觀清晰地了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
2：模擬接線
模擬接線包含有：實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇菜單、模型選擇區(qū)、工具選擇區(qū)、得分顯示區(qū)、錯(cuò)誤提示區(qū)等。
·實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇區(qū)
液壓實(shí)訓(xùn)仿真總共包含了12個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，分別是：1壓力調(diào)節(jié)回路、2二級(jí)壓力調(diào)節(jié)回路、3旁路節(jié)流調(diào)速回路、4溢流閥卸荷回路、5二位換向閥的卸荷回路、6差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路、7節(jié)流調(diào)速回路、8鎖緊回路、9順序動(dòng)作回路、10用壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路、11用電器行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路、12液壓馬達(dá)控制。用戶根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的原理圖選擇相對(duì)于的模型和正確的接線方式。
·模型選擇區(qū)
模型選擇區(qū)共計(jì)包含有：三位四通電磁閥、三通閥、二位三通電磁閥、二位四通手控閥、二位四通電磁閥、先導(dǎo)式溢流閥、壓力檢測(cè)閥、壓力繼電器、單向閥、四通閥、液控單向閥、雙作用油缸、節(jié)流閥、行程開關(guān)、直動(dòng)式溢流閥、順序閥、液壓馬達(dá)、調(diào)速閥、單作用油缸19種器件，用戶根據(jù)不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需要選擇模型，如果選錯(cuò)或者多選得分扣一分，如果已經(jīng)選擇模型還沒放到面板上，可以按ESC鍵取消該模型并重新選擇模型。模型菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實(shí)訓(xùn)視角，需要放置模型時(shí)可以點(diǎn)擊顯示出來。
·工具選擇區(qū)
工具選擇區(qū)共計(jì)包含有導(dǎo)線和油管，線材又分為不同的顏色能讓用戶更容易區(qū)分線路。用戶需要按照原理圖進(jìn)行接線和油管，如果接錯(cuò)扣一分并刪除該導(dǎo)線或油管。用戶可以在選出線材或油管后按ESC鍵取消該導(dǎo)線。工具菜單可以隱藏為用戶提供清晰的實(shí)訓(xùn)視角，需要使用工具時(shí)可以點(diǎn)擊顯示出來。
·得分顯示區(qū)
得分默認(rèn)為100，模型、導(dǎo)線或油管選擇錯(cuò)誤時(shí)會(huì)扣1，用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中切換到另一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目時(shí)得分會(huì)恢復(fù)到100并清空之前實(shí)驗(yàn)的模型和線材。
·錯(cuò)誤提示區(qū)
當(dāng)模型放置錯(cuò)誤、選擇多余或?qū)Ь€、油管接錯(cuò)時(shí)會(huì)提示用戶對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤信息 。
3：模擬仿真
模擬仿真界面包含有：實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選擇菜單、接線圖等。在每一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成該實(shí)訓(xùn)的模型和線材，用戶可以在模擬仿真中進(jìn)行仿真，可以點(diǎn)擊漏保開關(guān)、啟動(dòng)按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、手控閥手柄、開關(guān)按鈕或旋鈕來觀察各個(gè)器件的運(yùn)動(dòng)。
4：教學(xué)視頻
教學(xué)視頻包含有液壓現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用場景，能讓用戶更貼近現(xiàn)實(shí)地體驗(yàn)到液壓氣動(dòng)的知識(shí)。
七、PLC仿真軟件
前言
近年來，伴隨著我國職業(yè)教育的大力發(fā)展，越來越多的學(xué)子有機(jī)會(huì)進(jìn)入高等院校進(jìn)行深造。然而伴隨著學(xué)生人數(shù)的增多，學(xué)校的許多教學(xué)資源面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，特別是在師資以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備上表現(xiàn)得尤為突出。這明顯違背了職業(yè)教育強(qiáng)調(diào)"做與學(xué)一體化"培養(yǎng)技能型人才的目標(biāo)。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備因?qū)嶒?yàn)頻率的提高必然導(dǎo)致?lián)p耗的加劇，增加了教學(xué)成本，這也是各學(xué)校面臨的主要困難。為彌補(bǔ)PLC課程教學(xué)設(shè)備的不足，設(shè)計(jì)了一種基于不同品牌PLC的虛擬化仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以直觀、動(dòng)態(tài)地模擬PLC在各種場景下的運(yùn)行狀態(tài)，還可通過該系統(tǒng)直觀地顯示PLC以及其他傳感器的動(dòng)作狀態(tài)。虛擬化系統(tǒng)的引入有效地解決了原先僅使用PLC仿真而造成的教學(xué)枯燥無味、程序抽象難懂的問題，實(shí)現(xiàn)了PLC運(yùn)行過程所見即所得的動(dòng)態(tài)演示效果，進(jìn)而達(dá)到較好的教學(xué)訓(xùn)練效果。
一、仿真功能
PLC仿真實(shí)訓(xùn)能和西門子、三菱、信捷、臺(tái)達(dá)等PLC實(shí)物進(jìn)行通信，用戶使用網(wǎng)線、串口通信線將電腦和PLC連接到一起。也可以與虛擬PLC進(jìn)行通信，用戶這樣就能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室實(shí)物PLC數(shù)量不足的情況下每人都能用電腦進(jìn)行PLC編程仿真。一體化數(shù)字孿生系統(tǒng)采集到PLC的I/O輸入輸出，可以通過鈕子開關(guān)、輕觸開關(guān)、撥碼開關(guān)來改變PLC輸入的值，然后根據(jù)PLC輸出的值來控制相對(duì)應(yīng)的LED燈亮滅、數(shù)碼管顯示、電機(jī)旋轉(zhuǎn)。
二、模塊功能
PLC仿真實(shí)訓(xùn)包含了：搶答器、音樂噴泉、裝配流水線、交通燈等20多種典型常用工程應(yīng)用模塊。用戶可以用鼠標(biāo)旋轉(zhuǎn)、縮放、移動(dòng)各個(gè)模塊從不同角度更方便地查看模型。界面中還有詳細(xì)的I/O分配表、I/O狀態(tài)監(jiān)控，能讓用戶每時(shí)每刻監(jiān)控PLC輸入輸出狀態(tài)。
打開PLC綜合仿真系統(tǒng)后系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入主界面，在主界面中用戶可以點(diǎn)擊開始仿真按鈕進(jìn)入模塊選擇界面。
PLC仿真實(shí)訓(xùn)在模塊選擇界面中共計(jì)有20多種模塊選項(xiàng)，用戶可以選擇所需要的模塊，用戶可以點(diǎn)擊下拉菜單查看更多模塊。選擇好模塊后用戶可以點(diǎn)擊左側(cè)的大圖標(biāo)按鈕進(jìn)入該模塊的模擬仿真。PLC仿真實(shí)訓(xùn)提供有：搶答器、音樂噴泉、裝配流水線等20多種模塊。
進(jìn)入模塊仿真后用戶可以看到該模塊的三維模型，用戶可以用鼠標(biāo)對(duì)該模型進(jìn)行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)操作，每個(gè)模塊上面都配有開關(guān)、LED燈等元器件，用戶可以點(diǎn)擊鈕子開關(guān)、輕觸開關(guān)、撥碼開關(guān)來切換開關(guān)狀態(tài)。用戶可以點(diǎn)擊實(shí)物PLC、虛擬PLC按鈕進(jìn)入對(duì)應(yīng)的仿真，用戶可以點(diǎn)擊顯示狀態(tài)監(jiān)控按鈕監(jiān)控當(dāng)前IO狀態(tài)，點(diǎn)擊打開IO分配圖顯示IO分配狀態(tài)。
用戶用鼠標(biāo)點(diǎn)擊開關(guān)時(shí)PLC程序里面對(duì)應(yīng)的I0.0狀態(tài)也會(huì)隨之發(fā)生改變，當(dāng)PLC程序中Q0.0狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)該仿真軟件對(duì)應(yīng)的LED燈顯示狀態(tài)也隨之發(fā)生改變。用戶就可以直觀、動(dòng)態(tài)地觀察PLC在各種場景下的運(yùn)行狀態(tài)。
