SBXQD-023A氣動PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺
一、概述
氣動PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺是根據(jù)《液壓氣動傳動技術(shù)與實(shí)訓(xùn)》、《氣動控制技術(shù)》等通用教材設(shè)計(jì)而成，氣動綜合實(shí)訓(xùn)裝備適用于機(jī)械類、機(jī)電類本科生課程實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。采用可編程控制器（PLC）和工業(yè)氣動元件、執(zhí)行模塊為一體，除可進(jìn)行常規(guī)的氣動基本控制回路實(shí)驗(yàn)外，還可以進(jìn)行氣動-電氣控制回路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、氣動-PLC控制回路等氣動技術(shù)課程設(shè)計(jì)。
二、主要特點(diǎn)：
1.元件模塊化：每個(gè)氣動元件成獨(dú)立模塊，配有方便安裝的底板，可隨意在"T"型槽通用鋁合金型材板上組建各種實(shí)驗(yàn)回路，操件簡單快捷。
2.連接方式：接頭采用快速式，安裝、拆卸時(shí)可靠簡便省時(shí)。
3.氣動元件：工業(yè)氣動元件，性能可靠、安全。精度高、使用壽命長。
4.系統(tǒng)環(huán)境：低噪音（超靜音）的工作泵站，提供一個(gè)安靜的實(shí)驗(yàn)環(huán)境（噪聲< 50 分貝）。
5．可擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)：
為了適應(yīng)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要求，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性、綜合性、探索性實(shí)驗(yàn)，開發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新思維，除了可以完成氣壓的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以外，還應(yīng)與機(jī)械類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)合起來；在保證設(shè)備穩(wěn)定的情況下提供極強(qiáng)的可擴(kuò)展性，大鋁合金面板組裝平臺為擴(kuò)展提供了必要的硬件基礎(chǔ)。
該設(shè)備能適應(yīng)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)性、開放性和可擴(kuò)展性三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。充分體現(xiàn)該設(shè)備的機(jī)電一體化教學(xué)的多功用性。
A．在保證現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的前提下還可進(jìn)行液壓元件的搭接，進(jìn)行相應(yīng)的液氣綜合實(shí)驗(yàn)；
B．在硬件支撐下還可實(shí)現(xiàn)送料機(jī)構(gòu)、挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)等擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。
6．兼容性
A． 該實(shí)驗(yàn)臺可同MPS自動化物流系統(tǒng)、FMS柔性系統(tǒng)進(jìn)行兼容組合。
B．實(shí)驗(yàn)臺電控部分、硬件部分可方便的進(jìn)行升級及拓展模塊的搭接、連接方式友好可供多類機(jī)電模塊、液、氣模塊進(jìn)行組合實(shí)驗(yàn)。如：回轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)，機(jī)械手、運(yùn)輸線自動化；與電子仿真軟件相接合，可模擬各類機(jī)械應(yīng)用，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)中比例閥的應(yīng)用、插裝閥的工作原理及應(yīng)用機(jī)械升降機(jī)的應(yīng)用等等，并且可以根據(jù)老師上課的內(nèi)容進(jìn)行編輯
8．多種控制方式：純氣動（手動）控制回路、采用繼電器的電控氣動回路、采用可編程控制器的電控氣動回路、組態(tài)控制回路（需搭接相應(yīng)軟件、硬件）
9.系統(tǒng)安全性能：額定工作壓力為1.0Mpa，是安全的低壓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。電源帶漏電保護(hù)，漏電（漏地電流超30mA自動斷電），缺相，自動斷開總電源，控制電路均為24V直流安全電壓
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：單相三線制～220V±10% 50Hz
2、溫度：-5℃～+40℃，相對濕度＜85%
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：1600mm×700mm×1760mm
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
1、單作用氣缸的換向回路
2、雙作用氣缸的換向回路
3、單作用氣缸速度控制回路
4、雙作用氣缸單向調(diào)速回路
5、雙作用氣缸雙向調(diào)速回路
6、速度換接回路
7、緩沖回路
8、二次壓力控制回路
9、高低壓轉(zhuǎn)換回路
10、計(jì)數(shù)回路
11、延時(shí)回路
12、過載保護(hù)回路
13、互鎖回路
14、單缸單往復(fù)控制回路
15、單缸連續(xù)往復(fù)動作回路
16、直線缸順序動作回路
17、多缸順序動作回路
18、雙缸、同步動作回路
19、多缸聯(lián)動回路
20、卸荷回路
21、或門型梭閥的應(yīng)用回路
22、快速排氣閥應(yīng)用回路
23、PLC的指令編程，梯形圖編程的學(xué)習(xí)及應(yīng)用
24、PLC編程軟件的學(xué)習(xí)和使用
25、PLC與計(jì)算機(jī)的通訊，在線調(diào)試、監(jiān)控
26、PLC控制的液壓基本回路（優(yōu)化控制）
五、實(shí)驗(yàn)臺組成：實(shí)驗(yàn)臺由實(shí)驗(yàn)臺架、工作泵站、氣動元件、主機(jī)箱等幾部分組成。
1.實(shí)驗(yàn)臺架：實(shí)驗(yàn)臺架規(guī)格為1600（長）*700（寬）*1760（高），實(shí)驗(yàn)臺架主體結(jié)構(gòu)全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件，連接構(gòu)件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經(jīng)機(jī)加工、拋丸、噴砂、表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套模具成型塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設(shè)支撐框架，承受力不少于200kg。配備儲存柜，存放實(shí)訓(xùn)掛箱等，儲存柜底部4只高強(qiáng)度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實(shí)驗(yàn)臺架整體簡約不簡單，高端大氣，符合現(xiàn)代化產(chǎn)品審美和發(fā)展趨勢。
實(shí)驗(yàn)桌后面二支桌腳向上延伸，配上側(cè)面三角形斜面鈑金框架及帶T槽鋁合金操作面板組成實(shí)訓(xùn)操作屏，實(shí)訓(xùn)時(shí)固定氣動控制模塊等，實(shí)驗(yàn)臺架頂部安裝實(shí)驗(yàn)主機(jī)箱，主機(jī)箱提供實(shí)驗(yàn)時(shí)的時(shí)間繼電器、可編程控制器、控制按鈕、接近開關(guān)、直流電源等。
2.主機(jī)箱：
①安全保護(hù)：外部電源經(jīng)漏電開關(guān)與熔斷器輸入，經(jīng)實(shí)驗(yàn)臺供電。
②時(shí)間繼電器模塊：提供一組數(shù)顯0-999S時(shí)間繼電器，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定常開常閉時(shí)間。
③繼電器控制模塊：提供二路繼電器控制模組。
④可編程序控制器(PLC)：三菱FXS20MR系列，I/O口20點(diǎn)，繼電器輸出形式，電源電壓：AC 220V/50Hz,控制電壓為DC24V，設(shè)有手動，自動，順序等控制功能.
3.靜音工作泵站：
①氣泵輸入電壓：AC 220V/50Hz
②電機(jī)功率：550W
③額定輸出壓力：1.0Mpa
④氣泵容積：20L
⑤工作噪聲：< 40分貝
4.氣動元件：
以圣大氣動元件為主，配置詳見附件。
氣動元件均配有過渡底板，可方便、隨意地將元件安放在實(shí)驗(yàn)面板（面板帶"Ｔ"溝槽形式的鋁合金型材結(jié)構(gòu)）上?；芈反罱硬捎每鞊Q接頭，拆接方便快捷?！ ?/span>
五、氣動PLC控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺配置清單
（一）操作臺基礎(chǔ)硬件
序號 | 名 稱 | 規(guī) 格 型 號 | 數(shù) 量 | 備 注 |
1 | 實(shí)驗(yàn)臺（鋁合金“T”型槽面板） | 1600mm x 700mm x 1760mm | 1套 | 自制 |
2 | 過渡底板 | 化纖ABS 精制模具壓注成型 | 1套 | 附在閥上 |
3 | 專用鋁合金面板 | 鋁合金帶“T”型配合過渡底板進(jìn)行搭接 | 1套 | 安裝在實(shí)驗(yàn)臺上 |
4 | 靜音空氣壓縮機(jī) | 氣泵輸入電壓：AC 220V/50Hz 電機(jī)功率：125W 額定輸出壓力：1.0Mpa 氣泵容積：10L 工作噪聲：< 40分貝 帶自動斷電保護(hù)裝置 | 1臺 | 奧突斯 |
5 | 過濾、調(diào)壓組件 | 接管口徑：1/8” 額定流量: 650L/min 濾心精度 40ū 調(diào)節(jié)壓力0.05-0.85MPa 最大可調(diào)壓力0.9 MPa 濾水容量15cc 給油容量25cc | 1套 | 品牌： 圣大AC200 |
6 | 帶壓力表調(diào)壓閥 | 接管口徑：1/8” 額定流量: 650L/min 調(diào)節(jié)壓力范圍：0.05-0.85MPa 最大可調(diào)壓力：0.95 MPa 本體材質(zhì)：鋁合金壓鑄成型 | 1只 | 品牌：圣大AR2000 |
（二）元件基本配置
序號 | 名 稱 | 參 數(shù) 規(guī) 格 | 數(shù) 量 | 備 注 |
1 | 復(fù)動式不銹鋼單作用氣缸 | 動作形式：活塞復(fù)動式 使用壓力范圍：1-9.0 kgf/cm2 速度范圍：50 – 800mm/s 行程 :75mm 接管口徑：1/8” | 1只 | 品牌：圣大MSAL20-75-S |
2 | 復(fù)動型不銹鋼單出桿雙作用氣缸 | 動作形式：活塞復(fù)動式 使用壓力范圍：1-9.0 kgf/cm2 速度范圍：50 – 800mm/s 行程 :100mm接管口徑：1/8” | 2只 | 品牌：圣大MAL20-75-S |
3 | 氣缸固定腳座 | MA20-LB | 6只 | 自制 |
4 | 二位三通單電磁換向閥常開 | 線圈位數(shù)：單頭雙位置 彈簧復(fù)位 動作方式：內(nèi)部先導(dǎo)式 工作壓力：0.15-0.85 MPa 耗電量：AC2.5VA DC2.5W 最高動作頻率：5次/秒 最短勱磁時(shí)間：0.05秒 接管口徑：進(jìn)氣＝出氣＝排氣＝1/8” | 1只 | 品牌：圣大3V210-08-NO |
5 | 二位五通單電磁換向閥 | 線圈位數(shù)：單頭雙位置 彈簧復(fù)位 動作方式：內(nèi)部先導(dǎo)式 工作壓力：0.15-0.85 MPa 耗電量：AC2.5VA DC2.5W 最高動作頻率：5次/秒 最短勱磁時(shí)間：0.05秒 接管口徑：進(jìn)氣＝出氣＝1/8” | 2只 | 品牌：圣大4V210-08 |
6 | 二位五通雙電磁換向閥 | 線圈位數(shù)：雙頭雙位置 電控復(fù)位 動作方式：內(nèi)部先導(dǎo)式 工作壓力：0.15-0.85 MPa 耗電量：AC2.5VA DC2.5W 最高動作頻率：5次/秒 最短勱磁時(shí)間：0.05秒 接管口徑：進(jìn)氣＝出氣＝排氣＝1/8” | 1只 | 品牌：圣大4V220-08 |
7 | 中封式三位五通電磁換向閥 | 線圈位數(shù)：雙頭三位置封閉型 動作方式：內(nèi)部先導(dǎo)式 工作壓力：0.15-0.85 MPa 耗電量：AC2.5VA DC2.5W 最高動作頻率：5次/秒 最短勱磁時(shí)間：0.05秒 接管口徑：進(jìn)氣＝出氣＝排氣＝1/8” | 1只 | 品牌：圣大4V230-08 |
8 | 二位五通單氣控?fù)Q向閥 | 結(jié)構(gòu)：滑閥, 單向氣控, 彈簧復(fù)位 壓力范圍：0.15-0.85 MPa 額定流量 1 (p)→4 (A)500 l/min | 2只 | 品牌：圣大4A210-08 |
9 | 二位五通雙氣控?fù)Q向閥 | 結(jié)構(gòu)：滑閥, 雙向氣控 壓力范圍：0.15-0.85 MPa 額定流量: 1(p)→2 (A)500 l/min 1(p→4 (A) 500 l/min | 2只 | 品牌：圣大4A220-08 |
10 | 中封型二位五通雙氣控?fù)Q向閥 | 結(jié)構(gòu)：滑閥, 雙向氣控 壓力范圍：0.15-0.85 MPa 額定流量: 1(p)→2 (A)500 l/min 1(p→4 (A) 500 l/min | 1只 | 品牌：圣大4A230-08 |
11 | 二位五通手動換向閥 | 動作方式：直動式
使用壓力范圍：0-0.8MPa
拉口口徑：進(jìn)氣＝出氣＝排氣＝1/8" | 1只 | 品牌：圣大4H210-08 |
12 | 可調(diào)單向節(jié)流閥 | 接管口徑：1/8” 標(biāo)準(zhǔn)額定流量:（p）→ (A)400L/min 調(diào)節(jié)壓力范圍：0.05-0.95MPa | 2只 | 品牌：亞德克 ASC-08V |
13 | 或門邏輯閥（梭閥） | 接管口徑：1/8” 使用壓力范圍0-1.0MPa 額定流量X, Y→A 500 l/min | 2只 | 品牌：圣大ST-01 |
14 | 與門邏輯閥（雙壓閥） | 接管口徑：1/8"
使用壓力范圍0-1.0MPa
額定流量X, Y→A500 l/min | ２只 | 新恭 |
15 | 快速排氣閥 | 接管口徑：1/8” 使用壓力范圍0-1.0MPa 額定流量1(p)→2 (A) 300 l/min 2 (A)→3(R)390 l/min | 1只 | 品牌：圣大QE-01 |
16 | 平圓型按鈕式機(jī)械閥常閉式 | 位通數(shù)：二位五通 動作方式：直動式 彈簧復(fù)位 使用壓力范圍：0-0.8MPa 接管口徑：1/4” 額定流量(p)→ (A) 60 l/min | 2只 | 品牌：圣大MP5 |
17 | 滾輪型杠桿式機(jī)械閥常開式 | 位通數(shù)：二位五通
動作方式：直動式 彈簧復(fù)位
使用壓力范圍：0-0.8MPa
接管口徑：1/4"
額定流量(p)→(A)60 l/min | 2只 | 品牌：圣大MP5 |
（三）電氣模塊
序號 | 名 稱 | 參 數(shù) 規(guī) 格 | 數(shù) 量 | 備 注 |
1 | 時(shí)間繼電器模塊 | 顯示： LED顯示三位，0-999S 輸出：常閉開關(guān)一組 常開開關(guān)一組 暫停一組 工作電壓：AC220V | 1套 | ZN48 |
2 | 可編程序控制器 | FX1S-20MR | 1個(gè) | 三菱 |
3 | 可編程序控制通訊電纜 | SC-09 | 1條 | 三菱 |
4 | 中間繼電器模塊 | 3組(每組3常開1常閉)；接線插座為φ10mm安全性插座，面板為5mm進(jìn)口絕緣板 開關(guān)電壓5-30 VDC 殘余波紋最大 10% 額定開關(guān)距離4 mm 開關(guān)頻率最大100 Hz 輸出：無接點(diǎn)/電晶體NPN輸出 輸出電流最大200 Ma 開關(guān)容量最大 4.8 W | 3組 | Omron歐姆龍 |
5 | 接近開關(guān)電感式（帶插頭線） |
| 4個(gè) | 滬光 |
6 | 啟停模塊 | 220V 50HZ交流電壓帶漏電保護(hù)斷路器 帶上電指示 | 1套 | HGG（海格） |
7 | 按鈕模塊 | φ16mm大按鈕 紅綠黃各4 | 1套 | 上海遠(yuǎn)大 |
8 | 穩(wěn)壓電源模塊 | 臺灣 DC24V 5A ；接線插座為φ10mm安全性插座，面板為5mm進(jìn)口絕緣板 | 1套 | 臺灣明緯 |
（四）配件
序號 | 名 稱 | 參 數(shù) 規(guī) 格 | 數(shù) 量 | 備 注 |
1 | L型支架 | 自制 | 4只 | 自制 |
2 | 過渡接頭 | 轉(zhuǎn)換接頭 | 1只 | PG8-6 |
3 | “T”型三通 | T型 | 10只 | PE-4 |
4 | 四通 | 十字型 | 4只 | PZA-4 |
5 | 氣管 | PUO0425（桔） | 50米 | 4 |
6 | 管塞 | PP-4 | 15只 | PP-4 |
7 | 專用工具 | 活口扳手、螺絲刀、六角扳手、剪刀等 | 1套 | 滬工等 |
