THPYC1B 西门子 实验指导书.docx

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THPYC1B西门子实验指导书

THPYC-1B型透明液压传动与PLC实训装置

一、实训装置及参数

（1）本装置采用透明有机玻璃制作的液压元件，用带有快速接头的透明塑料管，按实验项目要求，组成相应的液压系统，可用按钮，继电器组合或用PLC与按钮组合控制完成多项实验。

实训装置分台架和液压站两大部分。

〔1〕液压站主要元件有齿轮泵4ml/r，电机960rpm、0.75kW，溢流伐P-B10B、2.5Mpa、10L/min，二位三通电磁换向阀10L/min,单向节流阀LI-10B、6.3Mpa、10L/min。

单向节流阀开大时（顺时针转开大），使系统的输出流量减小（系统压力相应降低）。

当节流阀锁紧时，溢流阀P-B10B已调好系统最大压力为0.8Mpa,作为安全阀，千万不能调该溢流阀的调压手柄，以免系统超压，导致管道及有机玻璃元件损坏，切记。

开泵后电磁换向阀处于失电状态，系统无压力（值很小，主要是管道损失），旋动控制屏面板上的加载卸荷旋钮到加载档，换向阀得电，系统压力表显示压力值。

开泵后,注意油泵转向，泵不能反转。

经常观察油箱液位,缺油后，需及时加油。

（2）实训台架正面的铝合金槽上可随意安置透明液压件及管道。

并配有电气控制单元：

PLC主机模块及控制按钮模块，直流继电器模块及时间继电器模块，电源模块等。

（3）透明液压元件及管道能清晰观察液压件内部结构，系统工作时元件的动作，管道中油的流向能清楚显示。

二、系统配置

液压元件配置〈不括液压站的溢流阀,换向阀及节流阀〉透明元件有：

单出杆双作用液压缸2只，单出杆单作用弹簧复位缸1只，先导式溢流阀1只，直动式溢流阀1只，减压阀1只，顺序阀1只，三位四通手动换向阀1只，二位四通电磁阀2只，三位四通电磁阀（机能不同）3只，节流阀1只，单向阀1只，液控单向阀1只，压力继电器2只，行程开关2只，三通接头4只，四通接头3只，调速阀1只等。

三、实训项目

（一）液压传动基础演示实训

1、目的：

液压传动是机械能转化为压力能，再由压力能转化为机械能而做功的能量转换装置。

油泵产生的压力，其大小取决于负载大小。

而执行元件液压缸按工作需要通过控制元件的调节，提供不同的压力、速度及方向。

理解液压传动的基本工作原理和基本概念是学习本课程的关键。

演示实训通过液压缸的往复运动，了解压力控制，速度控制和方向控制从而初步理解液压传动基本工作原理和基本概念。

2、装置：

用带有快速接头的软管连接相应的透明液压件组成图1所示的液压传动基础的实训系统图。

1、透明液压缸

2、透明手动换向阀

3、透明节流阀

4、透明溢流阀

5、透明压力表

图1

3、实训步骤

（1）手动演示

A方向控制:

操作手动阀，活塞杆伸出和缩回。

观察活塞杆运动时溢流阀阀芯和换向阀阀芯的位置及压力表5以及系统压力值的数值（运动时和到底后分别观察）。

B压力控制:

关闭节流阀3，调节阀4，观察压力表5的变化，压力值＜0.8Mpa（P-B10B已调好0.8Mpa）。

C速度控制:

使阀3不同开度时，观察活塞杆速度变化，活塞杆运动和到底时分别观察压力表5的值以及系统压力值。

（2）自动演示实验

图2系统可用行程开关发讯或延时控制。

用继电器或PLC控制使活塞杆连续自动换向。

观察运动及到底时换向阀阀芯，溢流阀阀芯位置及压力表值的变化。

图2

该实验接线图如下：

4思考题（对图1）

1.溢流阀4的作用，油泵的工作压力由什么决定。

2.方向阀2在系统中的作用，为什么方向阀中位时，系统没有压力（压力值很小，主要是管道损失）。

3.节流阀3在系统中的作用，改变节流阀的开度，为什么油缸会变速。

4.活塞杆运动时压力表显示低压。

到底后压力高,为什么?

（二）液压基本回路实训

（1）压力控制回路

A、限压调压及压力形成实训（图3）

1、透明节流阀

2、透明溢流阀

3、透明压力表

图3

1）调节：

关闭阀1，调节溢流阀2，观察压力表3的变化值。

2）压力形成：

调节溢流阀2为0.8Mpa（通过透明压力表来确认）,调节节流阀1（模拟负载），压力值随之变化，说明压力大小取决于负载大小。

3）限压：

（油箱上系统阀块上P-B10B已调0.8Mpa）,关闭节流阀1，溢流阀2，系统最大压力只能为0.8Mpa。

B、卸荷回路（图4）

1、透明二位四通换向阀

2、透明先导式溢流阀

3、透明压力表

图4

接线图（SB7为自锁按钮）

1）换向阀旁路卸荷

在阀2的Y口不接油箱时，调节阀2使压力表显示为0.6Mpa，Z1失电，压力表值小，而Z1得电压力=0.6Mpa。

2）溢流阀遥控口卸荷

在阀1的Z1得电时:

阀2Y口接油箱，压力表值小。

Y口不接油箱P压0.6Mpa

C、二级调压回路（图5）

1、透明压力表

2、透明先导式溢流阀

3、透明直动式溢流阀

图5

1）利用先导式溢流阀遥控口的二级调压

调阀2为0.8MPa，装上阀3后，调阀3，压力表值有相应变化

2）如果阀2调为0.6MPa，调阀3，压力值不会超过0.6MPa，为什么?

D、减压回路（图6）

1、透明溢流阀

2、系统压力表

3、透明减压阀

4、透明压力表

5、透明二位四通电磁阀

6、透明双作用油缸

图6

接线图

1）把阀1调到使表2显示为0.8MPa

然后调减压阀3，表4压力表相应变化，调阀3使表4显示为0.5MPa

2）阀5电磁铁得电，失电，使活塞杆往返运动，观察活塞杆向右运动时P4=，P2=，到底后P4=，P2=，为什么?

3）在减压阀3的X口不接油箱，观察阀3能否减压，为什么?

（2）、方向控制回路

A换向回路（图7）

图7

1、透明单作用弹簧复位油缸

2、透明二位四通电磁换向阀

3、透明压力表

4、透明溢流阀

接线图

1）换向阀2电磁铁得电，油缸活塞杆缩回，阀2失电，活塞杆伸出

B、锁紧回路（图8）

1、透明双作用液压缸

2、透明液控单向阀

3、透明三位四通换向阀

4、透明二位四通换向阀

5、透明溢流阀

6、透明压力表

图8

接线图

1）阀4的Z3失电，控制阀3的左右换向，油缸1，正常换向。

2）缸1向右运动时，阀4的Z3得电，缸1停止运动油缸被锁紧

3）观察缸1右行运动和锁紧时压力表6的值

（3）、速度控制回路

A.用节流阀的节流调速回路

①进油节流（图9）

1、透明双作用油缸

2、透明节流阀

3、透明单向阀

4、透明换向阀

5、透明压力表

6、透明溢流阀

图9

接线图

1）调阀6使压力表5显示为0.7MPa，调节阀2节流开度，缸1右行时速度应有相应变化。

在调速运动过程及缸到底后注意压力表5的值是否变化。

②回油节流（图10）

1、透明双作用油缸

2、透明节流阀

3、透明单向阀

4、透明换向阀

5、透明压力表

6、透明溢流阀

图10

接线图

实验方法可依照进油节流调速步骤

③旁路节流调速回路（图11）

1、透明双作用油缸

2、透明换向阀

3、透明压力表

4、透明溢流阀

5、透明节流阀

图11

接线图

1）调溢流阀4使压力表3显示为0.8MPa，调节阀5的节流开度，缸1运行速度应有相应变化。

在调速过程及缸到底后注意压力表3显示值变化，与上面进、回油节流调速有何不同？

B.用调速阀的节流调速回路

把A项中①、②、③中节流阀改为调速阀后完成实验，实验方法同节流阀调速一样。

请思考:

为什么有的场合要用调速阀节流调速，有何好处？

（4）、双缸回路

A.用顺序阀和行程开关的双缸顺序动作回路（图12）

双缸动作顺序为：

左缸前进，右缸前进，左右缸同时退回。

1、透明双作用油缸

2、行程开关

3、透明顺序阀

4、透明单向阀

5、透明换向阀

6、透明压力表

7、透明溢流阀

图12

按钮操作Z1得电①→②→先后伸出

Z2得电双缸同时退回（管道油阻不同，有可能不能同时退回）

动作顺序表

Z1

Z2

顺序阀

行程开关C

①→

+

-

-/+

-

②→

+

-

+

-/+

③←④←

-

+

-

-

按动作表用继电器控制或PLC编程完成双缸顺序动作

继电器控制电气接线图如下：

PLC控制接线图及程序如下：

首先将控制屏上的“控制切换”旋钮打向“PLC”。

并将程序下载到PLC里（本程序电子版再光盘中）,如下图标：

B.压力继电器和行程开关组合的顺序动作回路（图13）

油缸动作顺序①→②→③←④←（如下图）

1、透明油缸

2、行程开关

3、透明O型换向阀

4、透明压力表

5、透明油缸

6、透明压力继电器

7、透明压力继电器

8、透明M型换向阀

9、透明溢流阀

图13

动作顺序：

Z1得电→缸1右行→行程开关C→Z3得电→缸5右行→压力继电器D1→Z4得电→缸5左行→压力继电器D2→Z2得电→延时后停→停泵

可用PLC和继电器完成此动作

PLC动作顺序表：

Z1

Z2

Z3

Z4

C

D1

D2

延时

①→

+

-

-/+

②→

+

-

+

-/+

③←

-

+

-

-/+

④←

-

+

-

+

-/+

停止

-

-

-

-

-

-

-

按钮动作顺序：

Z1+、Z2-①→

Z3+、Z4-②→

Z4+、Z3-③←

Z1-、Z2+④←

PLC控制接线图及程序如下：

首先将控制屏上的“控制切换”旋钮打向“PLC”。

并将程序下载到PLC里（本程序电子版再光盘中），如下图标：

C.串联同步回路（图14）

1、2、透明油缸

3、透明手动换向阀

4、透明压力表

5、透明溢流阀

图14

动作：

手动阀右位，双缸同时向前，手动阀左位双缸同时后退。

说明：

因油缸、管道存在尺寸上的误差，油阻不同，同步动作时可能有前后，多次动作后，误差更大。

（5）、模拟组合机床动作的液压系统（图15）

图15

1、透明油缸2、透明二位四通电磁换向阀3、透明压力表4、透明减压阀5、透明压力继电器6、透明节流阀7、透明单向阀8、透明油缸9、11、行程开关10、透明二位二通电磁换向阀12、透明三位四通电磁换向阀13、透明溢流阀

动作：

夹紧→快进→工进→快退→松开→停止

电磁铁动作顺序表：

Z1

Z2

Z3

Z4

C1

C2

D

延时1

延时2

夹紧

+

-/+

快进

+

+

+

-/+

工进

+

+

+

-/+

+

快退

+

+

-

-/+

+

松开

-

-

-/+

停止

-

-

-

按上表，可用PLC控制来实现系统的循环动作

PLC控制接线图及程序如下：

首先将控制屏上的“控制切换”旋钮打向“PLC”。

并将程序下载到PLC里（本程序电子版再光盘中），如下图标：