插装式液压与气动综合教学实验台控制系统设计

　　实验教学是5液压与气压传动6课程的重要组成部分。传统的教学实验台采用的控制技术落后,不能反映液压气压技术与先进的微电子及控制技术的有机结合等。结合液压与气动教学工作的经验,作者设计了一种新型的可由学生自行设计系统并进行操作的插装式液压与气动综合教学实验台。该实验台除了可以进行常规的液压与气动基本控制回路实验外,同时可完成可编程序控制器(PLC)控制实验,还可进行液压与气动回路课程设计,是机电液技术完美结合的典型实验设备。该实验台采用的是低压系列的优质液压与气动元件、快速而可靠的插装式安装结构及快速接头。通过该实验台,学生可以根据需要快速搭建成各种手动、电动及程序控制的液压与气动回路或液压与气动系统,而且还可以独立地进行实验设计、安装、调试、故障排除、控制程序编制等,使学生受到接近于工程实际的综合训练,较好地满足了当前创新教育和素质教育的要求。

　　1 插装式液压与气动综合教学实验台简介

　　插装式液压与气动综合教学实验台主要由液压实验操作台、气压实验操作台、液压源、气压源、强电控制和弱电控制系统六部分组成。实验台外型尺寸为1 600 mmX1100 mmX1800 mm,图1是该实验台的外观结构图。

　　该实验台是根据5液压与气压传动6、5气动控制技术6等通用教材设计而成,集可编程控制器和各种液压元件模块、气动元件模块于一体,除可进行常规的液压、气动基本控制回路实验外,还可进行液压、气动组合应用实验及液压、气动技术课程设计。实验台采用立式双面台设计,电气控制为上置式安排。A面为实阀演示实验, B面为气动综合实验。控制面板为A、B面单独控制,每面都配有PLC和继电器两种控制方式,电气系统为独立控制模式,互不干扰,并采用安全24 V电压。每个面板都有液压油的供给/回油接口、压力测试接口和实回路的电气控制输入/输出接口等。液压实验台设置了系统油温上升显示和系统压力卸荷手动控制。实验台可完成的实验项目如下:

　　(1)液压基本回路实验;

　　(2)气动基本回路实验;

　　(3)多种液压回路组态画面演示及控制实验;

　　(4)多种气压回路组态画面演示及控制实验;

　　(5)液压与气动组合应用实验;

　　(5) PLC控制与计算机通讯以及在线调试等实验功能。

　　2 实验台控制系统设计

　　实验台控制系统包括液压源压力控制和电气控制两大部分,其中电气控制分为强电控制系统和弱电控制系统两部分。考虑到结构的紧凑和强弱电分离,将液压源压力控制部分和强电控制部分放置在实验平台的下部,弱电控制部分放置在控制台上部。