液壓與氣壓控制-實驗 課程教學大綱

PAGE1—PAGE6—《液壓與氣壓控制》課程實驗教學大綱HydraulicandPneumaticControl一、課程基本信息（黑體／小四）課程代碼：XZ26134周數(shù)/學時數(shù)：3適用專業(yè)：自動化專業(yè)課程類別：專業(yè)限選課先修課程：機械制圖、控制原理、PLC實驗教學的總體目的和要求（黑體／小四）1.實驗教學的總體目為了直觀形象地了解液壓元器件的結(jié)構原理，及清晰明了觀察液壓傳動油路的工作過程狀況，我公司新近開發(fā)出透明液壓PLC控制教學實驗裝置。該裝置的所有液壓元件均采用透明有機玻璃外殼，可以清晰直觀的了和觀察到所有液壓元件的內(nèi)部結(jié)構原理及液壓傳動油路的工作過程。利用該系統(tǒng)既可對單個液壓元件的結(jié)構、工作原理及性能進行教學，還可以對常見基本液壓回路的實驗演示學習。采用PLC編程控制模塊，實現(xiàn)可編程程序控制器（PLC）智能控制。使得機、電、液控制有機結(jié)合起來，優(yōu)化控制方案。結(jié)合機械電氣控制，液壓傳動課程所學的內(nèi)容完成液壓機械所實現(xiàn)的典型運動軌跡。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。通過實驗把電氣控制和液壓傳動知識有機結(jié)合起來。進行小型工程設計、制作訓練。從而提高學生把各科知識綜合結(jié)合運用的能力。鍛煉了學生的動手能力，故障分析、排除的實踐能力。2.實驗教學的要求因?qū)嶒炘骷Y(jié)構和用材的特殊性；在實驗的過程中務必注意穩(wěn)拿輕放防止碰撞；在回路實驗過程中確認安裝穩(wěn)妥無誤才能進行加壓實驗。做實驗之前必須熟悉元器件的工作的原理和動作的條件；掌握快速組合的方法，絕對禁止強行拆卸，不要強行旋扭各種元件的手柄，以免造成人為損壞。實驗中的行程開關為感應式，開關頭部離開感應金屬約1mm即可感應發(fā)出信號。請不要帶負載啟動（要將溢流閥旋松），以免損壞壓力表。學生做實驗時不應將壓力調(diào)的太高(0.4~0.6Mpa)。學生使用本實驗系統(tǒng)之前一定要了解液壓實驗準則，了本實驗系統(tǒng)的操作規(guī)程，在實驗老師的指導下進行，切勿盲目進行實驗。學生實驗過程中，發(fā)現(xiàn)回路中任何一處有問題，此時應立即關閉泵，只有當回路釋壓后才能重新進行實驗。實驗完畢后，要清理好元器件；注意好元件的保養(yǎng)和實驗臺的整潔。3.實驗過程要求1、通過實驗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)構原理。2、能根據(jù)提供的元件、控制器設計一個簡單的控制回路。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、完成一個從方案設計、編程設計、油路設計到油路的組裝連接和調(diào)試、改進的工程設計實施的全過程的培訓和鍛煉。實驗條件：RCYQS-A面液壓與氣壓綜合實驗臺、電腦、力控組太軟件實驗教學內(nèi)容（黑體／小四）實驗項目一實驗名稱：差動回路實驗內(nèi)容：差動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，它只能使一個行程（右行）增速，而且活塞桿與油缸面積選定后，兩個行程的速比一定，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，而是回到油缸無桿腔。使其達到增速的目的。加大部分的速度與油缸面積與活塞桿面積的比值有關。實驗性質(zhì)：驗證性實驗。實驗學時：3實驗目的與要求：實驗步驟：按原理圖在實驗臺上搭接實驗回路，將電磁鐵插頭按原理圖的標示插入實驗臺擴展模板輸出區(qū)對應的插座，如：Q0.1-Q0.1、Q0.2-Q0.2、Q0.3-Q0.3即可；實驗時將PLC與繼電器控制旋鈕，旋到PLC控制位置，注意調(diào)整好節(jié)流閥的開口，使油缸以一適當速度運行。實驗基本配置：雙作用單出桿油缸1個；二位四通電磁換向閥1個；二位二通電磁換向閥1個；節(jié)流閥1個；單向閥1個；三通4個；油管9根。仿真軟件操作說明：雙擊電腦桌面上的“力控PCAUTO3.62”。選擇“差動回路2”。單擊“進入運行”。單擊“忽略”即可進入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動”。單擊仿真界面的“前進”、“差動前進”或“后退”，便可實現(xiàn)畫面與實物同步的運動過程。需要停止操作時，單擊“停止”，再單擊“退出”即可。動畫油缸速度的調(diào)整：用鼠標左鍵點住“節(jié)流閥調(diào)節(jié)器”的綠色箭頭，左右拖動即可達到調(diào)整速度的目的。注意，此窗口調(diào)節(jié)的油缸速度，只對仿真界面的動畫有用，不能控制實物。實驗項目二實驗名稱：位四通換向回路實驗內(nèi)容：實驗說明：換向回路就是改變油液流動方向的回路，通過二位四通換向閥換向來改變油液流動方向從而達到液壓缸換向目的。實驗步驟：按原理圖在實驗臺上搭接實驗回路，將電磁鐵插頭按原理圖的標示插入實驗臺擴展模板輸出區(qū)對應的插座，如：Q0.1-Q0.1即可；實驗時將PLC與繼電器控制旋鈕，旋到PLC控制位置。實驗性質(zhì)：設計性實驗。實驗學時：3實驗目的與要求：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“進入運行”。4、單擊“忽略”即可進入仿真界面。5、單擊仿真界面的“啟動”。6、單擊仿真界面的“前進”或“后退”，便可實現(xiàn)畫面與實物同步的運動過程。7、需要停止操作時，單擊“停止”，再單擊“退出”即可。實驗項目三實驗名稱：節(jié)流閥的串聯(lián)換接回路實驗內(nèi)容：實驗說明：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），通過兩個二位二通換向閥換向和兩個節(jié)流閥來實現(xiàn)一個行程三種速度的目的。實驗步驟：按原理圖在實驗臺上搭接實驗回路，將電磁鐵插頭按原理圖的標示插入實驗臺擴展模板輸出區(qū)對應的插座，如：Q0.1-Q0.1即可；實驗時將PLC與繼電器控制旋鈕，旋到PLC控制位置。實驗時，先確定J1的節(jié)流口大于J2，當Y4通電時，油直接通過Q0.3(Y4)閥進入油缸左腔，油缸速度為快進；斷電Q0.3(Y4)通電Q0.4(Y3)，此時油液通過J1閥進入油缸左腔，油缸速度為慢進；斷電Q0.4(Y3)，油液通過J1、J2閥進入油缸左腔,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)流口即可得到工進速度；回程時Q0.3(Y4)、Q0.2(Y5)通電即可實現(xiàn)快退。實驗性質(zhì)：設計性實驗。實驗學時：3實驗目的與要求：雙擊電腦桌面上的“力控PCAUTO3.62”。選擇“節(jié)流閥換接回路”。單擊“進入運行”。單擊“忽略”即可進入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動”。單擊仿真界面的“快進”“慢進”“工進”或“快退”，便可實現(xiàn)畫面與實物同步的運動過程。需要停止操作時，單擊“停止”，再單擊“退出”即可。動畫油缸速度的調(diào)整：用鼠標左鍵點住“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，左右拖動即可達到調(diào)整節(jié)流開口的大小，達到多次進給的目的。注意，此窗口調(diào)節(jié)的油缸速度，只對仿真界面的動畫有用，不能控制實物。實驗項目四實驗名稱：節(jié)流閥控制的同步回路實驗內(nèi)容：實驗說明：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。我們這里主要說單程節(jié)流（進油節(jié)流同步回路）。單程節(jié)流是一個行程有節(jié)流調(diào)速作用，即控制油缸單行程同步（油缸右行同步）。實驗步驟：按原理圖在實驗臺上搭接實驗回路，將電磁鐵插頭按原理圖的標示插入實驗臺擴展模板輸出區(qū)對應的插座，如：Q0.1(Y2)-Q0.1、Q0.2(Y5)-Q0.2即可；實驗時將PLC與繼電器控制旋鈕，旋到PLC控制位置。實驗時，當Y2通電時，油缸右行，分別調(diào)整J1、J2的節(jié)流口的大小，使兩油缸運行同步。實驗性質(zhì)：設計性實驗。實驗學時：3實驗目的與要求：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“進入運行”。單擊“忽略”即可進入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動”。單擊仿真界面的“前進”或“后退”，便可實現(xiàn)畫面與實物同步的運動過程。需要停止操作時，單擊“油缸停止”，再單擊“退出”即可。動畫油缸速度的調(diào)整：用鼠標左鍵點住“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，左右拖動即可達到調(diào)整節(jié)流開口的大小，達到同步運行的目的。注意，此窗口調(diào)節(jié)的油缸速度，只對仿真界面的動畫有用，不能控制實物。四、考核方式考查。五、推薦實驗教材和教學參考書（黑體／小四）１、推薦教材:[1]實驗指導書：RCYQS-A雙面液壓與氣壓實驗指導書（西門子、單泵）.pdf2、主要參考書:[1]魏列江.液壓系統(tǒng)微機控制[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014[2]雷天覺．液壓工