液壓與氣壓控制-實驗 課程教學(xué)大綱

PAGE1—PAGE6—《液壓與氣壓控制》課程實驗教學(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(jī)械制圖、控制原理、PLC實驗教學(xué)的總體目的和要求（黑體／小四）1.實驗教學(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(xué)實驗裝置。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(gòu)、工作原理及性能進(jìn)行教學(xué)，還可以對常見基本液壓回路的實驗演示學(xué)習(xí)。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(jī)、電、液控制有機(jī)結(jié)合起來，優(yōu)化控制方案。結(jié)合機(jī)械電氣控制，液壓傳動課程所學(xué)的內(nèi)容完成液壓機(jī)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(jī)結(jié)合起來。進(jìn)行小型工程設(shè)計、制作訓(xùn)練。從而提高學(xué)生把各科知識綜合結(jié)合運用的能力。鍛煉了學(xué)生的動手能力，故障分析、排除的實踐能力。2.實驗教學(xué)的要求因?qū)嶒炘骷Y(jié)構(gòu)和用材的特殊性；在實驗的過程中務(wù)必注意穩(wěn)拿輕放防止碰撞；在回路實驗過程中確認(rèn)安裝穩(wěn)妥無誤才能進(jìn)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(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。實驗中的行程開關(guān)為感應(yīng)式，開關(guān)頭部離開感應(yīng)金屬約1mm即可感應(yīng)發(fā)出信號。請不要帶負(fù)載啟動（要將溢流閥旋松），以免損壞壓力表。學(xué)生做實驗時不應(yīng)將壓力調(diào)的太高(0.4~0.6Mpa)。學(xué)生使用本實驗系統(tǒng)之前一定要了解液壓實驗準(zhǔn)則，了本實驗系統(tǒng)的操作規(guī)程，在實驗老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，切勿盲目進(jìn)行實驗。學(xué)生實驗過程中，發(fā)現(xiàn)回路中任何一處有問題，此時應(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(gòu)原理。2、能根據(jù)提供的元件、控制器設(shè)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(shè)計、編程設(shè)計、油路設(shè)計到油路的組裝連接和調(diào)試、改進(jìn)的工程設(shè)計實施的全過程的培訓(xùn)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(xué)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(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)。實驗性質(zhì)：驗證性實驗。實驗學(xué)時：3實驗?zāi)康呐c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(biāo)示插入實驗臺擴(kuò)展模板輸出區(qū)對應(yīng)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(dāng)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(jìn)入運行”。單擊“忽略”即可進(jìn)入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動”。單擊仿真界面的“前進(jìn)”、“差動前進(jìn)”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(biāo)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(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(dá)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(biāo)示插入實驗臺擴(kuò)展模板輸出區(qū)對應(yīng)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(shè)計性實驗。實驗學(xué)時：3實驗?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”。6、單擊仿真界面的“前進(jìn)”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(biāo)示插入實驗臺擴(kuò)展模板輸出區(qū)對應(yīng)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(dāng)Y4通電時，油直接通過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)，此時油液通過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Q0.3(Y4)、Q0.2(Y5)通電即可實現(xiàn)快退。實驗性質(zhì)：設(shè)計性實驗。實驗學(xué)時：3實驗?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)入運行”。單擊“忽略”即可進(jìn)入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動”。單擊仿真界面的“快進(jìn)”“慢進(jìn)”“工進(jìn)”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(biāo)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(dá)到調(diào)整節(jié)流開口的大小，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(jìn)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(biāo)示插入實驗臺擴(kuò)展模板輸出區(qū)對應(yīng)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(dāng)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(shè)計性實驗。實驗學(xué)時：3實驗?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)入運行”。單擊“忽略”即可進(jìn)入仿真界面。單擊仿真界面的“啟動”。單擊仿真界面的“前進(jìn)”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(biāo)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(dá)到調(diào)整節(jié)流開口的大小，達(dá)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(xué)參考書（黑體／小四）１、推薦教材:[1]實驗指導(dǎo)書：RCYQS-A雙面液壓與氣壓實驗指導(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．液壓工