PAGE1—PAGE6—《液壓與氣壓控制》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱HydraulicandPneumaticControl一、課程基本信息（黑體／小四）課程代碼：XZ26134周數(shù)/學(xué)時(shí)數(shù)：3適用專業(yè)：自動(dòng)化專業(yè)課程類別：專業(yè)限選課先修課程：機(jī)械制圖、控制原理、PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體目的和要求（黑體／小四）1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體目為了直觀形象地了解液壓元器件的結(jié)構(gòu)原理，及清晰明了觀察液壓傳動(dòng)油路的工作過(guò)程狀況，我公司新近開(kāi)發(fā)出透明液壓PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置的所有液壓元件均采用透明有機(jī)玻璃外殼，可以清晰直觀的了和觀察到所有液壓元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理及液壓傳動(dòng)油路的工作過(guò)程。利用該系統(tǒng)既可對(duì)單個(gè)液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理及性能進(jìn)行教學(xué)，還可以對(duì)常見(jiàn)基本液壓回路的實(shí)驗(yàn)演示學(xué)習(xí)。采用PLC編程控制模塊，實(shí)現(xiàn)可編程程序控制器（PLC）智能控制。使得機(jī)、電、液控制有機(jī)結(jié)合起來(lái)，優(yōu)化控制方案。結(jié)合機(jī)械電氣控制，液壓傳動(dòng)課程所學(xué)的內(nèi)容完成液壓機(jī)械所實(shí)現(xiàn)的典型運(yùn)動(dòng)軌跡。從中熟悉可編程控制器的性能、編程技巧，常用液壓元件的性能和使用方法，油缸的速度控制、定位控制的基本方式。通過(guò)實(shí)驗(yàn)把電氣控制和液壓傳動(dòng)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。進(jìn)行小型工程設(shè)計(jì)、制作訓(xùn)練。從而提高學(xué)生把各科知識(shí)綜合結(jié)合運(yùn)用的能力。鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，故障分析、排除的實(shí)踐能力。2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求因?qū)嶒?yàn)元器件結(jié)構(gòu)和用材的特殊性；在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中務(wù)必注意穩(wěn)拿輕放防止碰撞；在回路實(shí)驗(yàn)過(guò)程中確認(rèn)安裝穩(wěn)妥無(wú)誤才能進(jìn)行加壓實(shí)驗(yàn)。做實(shí)驗(yàn)之前必須熟悉元器件的工作的原理和動(dòng)作的條件；掌握快速組合的方法，絕對(duì)禁止強(qiáng)行拆卸，不要強(qiáng)行旋扭各種元件的手柄，以免造成人為損壞。實(shí)驗(yàn)中的行程開(kāi)關(guān)為感應(yīng)式，開(kāi)關(guān)頭部離開(kāi)感應(yīng)金屬約1mm即可感應(yīng)發(fā)出信號(hào)。請(qǐng)不要帶負(fù)載啟動(dòng)（要將溢流閥旋松），以免損壞壓力表。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)不應(yīng)將壓力調(diào)的太高(0.4~0.6Mpa)。學(xué)生使用本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之前一定要了解液壓實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則，了本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的操作規(guī)程，在實(shí)驗(yàn)老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，切勿盲目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)回路中任何一處有問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉泵，只有當(dāng)回路釋壓后才能重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完畢后，要清理好元器件；注意好元件的保養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的整潔。3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)熟練掌握液壓元器件，電器元件和可編程控制器的性能、結(jié)構(gòu)原理。2、能根據(jù)提供的元件、控制器設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制回路。3、掌握西門子CPU224S7-200型PLC的編程軟件，并能夠利用該軟件編寫程序，在線調(diào)試程序。4、完成一個(gè)從方案設(shè)計(jì)、編程設(shè)計(jì)、油路設(shè)計(jì)到油路的組裝連接和調(diào)試、改進(jìn)的工程設(shè)計(jì)實(shí)施的全過(guò)程的培訓(xùn)和鍛煉。實(shí)驗(yàn)條件：RCYQS-A面液壓與氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、電腦、力控組太軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容（黑體／小四）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)名稱：差動(dòng)回路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：差動(dòng)回路為速度變換回路的一種形式，是按容積調(diào)速的原理工作的，它只能使一個(gè)行程（右行）增速，而且活塞桿與油缸面積選定后，兩個(gè)行程的速比一定，不能調(diào)節(jié)。其工作原理是使油缸有桿腔的回油不回油箱，而是回到油缸無(wú)桿腔。使其達(dá)到增速的目的。加大部分的速度與油缸面積與活塞桿面積的比值有關(guān)。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：實(shí)驗(yàn)步驟：按原理圖在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上搭接實(shí)驗(yàn)回路，將電磁鐵插頭按原理圖的標(biāo)示插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)擴(kuò)展模板輸出區(qū)對(duì)應(yīng)的插座，如：Q0.1-Q0.1、Q0.2-Q0.2、Q0.3-Q0.3即可；實(shí)驗(yàn)時(shí)將PLC與繼電器控制旋鈕，旋到PLC控制位置，注意調(diào)整好節(jié)流閥的開(kāi)口，使油缸以一適當(dāng)速度運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)基本配置：雙作用單出桿油缸1個(gè)；二位四通電磁換向閥1個(gè)；二位二通電磁換向閥1個(gè)；節(jié)流閥1個(gè)；單向閥1個(gè)；三通4個(gè)；油管9根。仿真軟件操作說(shuō)明：雙擊電腦桌面上的“力控PCAUTO3.62”。選擇“差動(dòng)回路2”。單擊“進(jìn)入運(yùn)行”。單擊“忽略”即可進(jìn)入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動(dòng)”。單擊仿真界面的“前進(jìn)”、“差動(dòng)前進(jìn)”或“后退”，便可實(shí)現(xiàn)畫面與實(shí)物同步的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。需要停止操作時(shí)，單擊“停止”，再單擊“退出”即可。動(dòng)畫油缸速度的調(diào)整：用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住“節(jié)流閥調(diào)節(jié)器”的綠色箭頭，左右拖動(dòng)即可達(dá)到調(diào)整速度的目的。注意，此窗口調(diào)節(jié)的油缸速度，只對(duì)仿真界面的動(dòng)畫有用，不能控制實(shí)物。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二實(shí)驗(yàn)名稱：位四通換向回路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：換向回路就是改變油液流動(dòng)方向的回路，通過(guò)二位四通換向閥換向來(lái)改變油液流動(dòng)方向從而達(dá)到液壓缸換向目的。實(shí)驗(yàn)步驟：按原理圖在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上搭接實(shí)驗(yàn)回路，將電磁鐵插頭按原理圖的標(biāo)示插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)擴(kuò)展模板輸出區(qū)對(duì)應(yīng)的插座，如：Q0.1-Q0.1即可；實(shí)驗(yàn)時(shí)將PLC與繼電器控制旋鈕，旋到PLC控制位置。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：1、雙擊電腦桌面上的“力控PCAUTO3.62”。2、選擇“二位四通換向回路”。3、單擊“進(jìn)入運(yùn)行”。4、單擊“忽略”即可進(jìn)入仿真界面。5、單擊仿真界面的“啟動(dòng)”。6、單擊仿真界面的“前進(jìn)”或“后退”，便可實(shí)現(xiàn)畫面與實(shí)物同步的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。7、需要停止操作時(shí)，單擊“停止”，再單擊“退出”即可。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三實(shí)驗(yàn)名稱：節(jié)流閥的串聯(lián)換接回路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：節(jié)流閥串聯(lián)換接回路就是速度控制回路（流量控制回路），通過(guò)兩個(gè)二位二通換向閥換向和兩個(gè)節(jié)流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)行程三種速度的目的。實(shí)驗(yàn)步驟：按原理圖在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上搭接實(shí)驗(yàn)回路，將電磁鐵插頭按原理圖的標(biāo)示插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)擴(kuò)展模板輸出區(qū)對(duì)應(yīng)的插座，如：Q0.1-Q0.1即可；實(shí)驗(yàn)時(shí)將PLC與繼電器控制旋鈕，旋到PLC控制位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先確定J1的節(jié)流口大于J2，當(dāng)Y4通電時(shí)，油直接通過(guò)Q0.3(Y4)閥進(jìn)入油缸左腔，油缸速度為快進(jìn)；斷電Q0.3(Y4)通電Q0.4(Y3)，此時(shí)油液通過(guò)J1閥進(jìn)入油缸左腔，油缸速度為慢進(jìn)；斷電Q0.4(Y3)，油液通過(guò)J1、J2閥進(jìn)入油缸左腔,又J1的節(jié)流口大于J2，所以真正起作用的是J2閥，調(diào)節(jié)J2節(jié)流口即可得到工進(jìn)速度；回程時(shí)Q0.3(Y4)、Q0.2(Y5)通電即可實(shí)現(xiàn)快退。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：雙擊電腦桌面上的“力控PCAUTO3.62”。選擇“節(jié)流閥換接回路”。單擊“進(jìn)入運(yùn)行”。單擊“忽略”即可進(jìn)入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動(dòng)”。單擊仿真界面的“快進(jìn)”“慢進(jìn)”“工進(jìn)”或“快退”，便可實(shí)現(xiàn)畫面與實(shí)物同步的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。需要停止操作時(shí)，單擊“停止”，再單擊“退出”即可。動(dòng)畫油缸速度的調(diào)整：用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住“節(jié)流閥調(diào)節(jié)器1”或“節(jié)流閥調(diào)節(jié)器2”的綠色箭頭，左右拖動(dòng)即可達(dá)到調(diào)整節(jié)流開(kāi)口的大小，達(dá)到多次進(jìn)給的目的。注意，此窗口調(diào)節(jié)的油缸速度，只對(duì)仿真界面的動(dòng)畫有用，不能控制實(shí)物。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四實(shí)驗(yàn)名稱：節(jié)流閥控制的同步回路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：節(jié)流閥控制的同步回路就是利用節(jié)流調(diào)速的方法使兩個(gè)油缸的流量相等。這又可分為單程節(jié)流及雙程節(jié)流兩種。我們這里主要說(shuō)單程節(jié)流（進(jìn)油節(jié)流同步回路）。單程節(jié)流是一個(gè)行程有節(jié)流調(diào)速作用，即控制油缸單行程同步（油缸右行同步）。實(shí)驗(yàn)步驟：按原理圖在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上搭接實(shí)驗(yàn)回路，將電磁鐵插頭按原理圖的標(biāo)示插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)擴(kuò)展模板輸出區(qū)對(duì)應(yīng)的插座，如：Q0.1(Y2)-Q0.1、Q0.2(Y5)-Q0.2即可；實(shí)驗(yàn)時(shí)將PLC與繼電器控制旋鈕，旋到PLC控制位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)Y2通電時(shí)，油缸右行，分別調(diào)整J1、J2的節(jié)流口的大小，使兩油缸運(yùn)行同步。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：雙擊電腦桌面上的“力控PCAUTO3.62”。選擇“節(jié)流閥控制的同步回路”。單擊“進(jìn)入運(yùn)行”。單擊“忽略”即可進(jìn)入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動(dòng)”。單擊仿真界面的“前進(jìn)”或“后退”，便可實(shí)現(xiàn)畫面與實(shí)物同步的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。需要停止操作時(shí)，單擊“油缸停止”，再單擊“退出”即可。動(dòng)畫油缸速度的調(diào)整：用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住“節(jié)流閥調(diào)節(jié)器1”或“節(jié)流閥調(diào)節(jié)器2”的綠色箭頭，左右拖動(dòng)即可達(dá)到調(diào)整節(jié)流開(kāi)口的大小，達(dá)到同步運(yùn)行的目的。注意，此窗口調(diào)節(jié)的油缸速度，只對(duì)仿真界面的動(dòng)畫有用，不能控制實(shí)物。四、考核方式考查。五、推薦實(shí)驗(yàn)教材和教學(xué)參考書（黑體／小四）１、推薦教材:[1]實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：RCYQS-A雙面液壓與氣壓實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（西門子、單泵）.pdf2、主要參考書:[1]魏列江.液壓系統(tǒng)微機(jī)控制[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014[2]雷天覺(jué)．液壓工