KCQPM-02C型氣動PLC控制教學(xué)實訓(xùn)裝置
一、概述
該實驗臺是根據(jù)《液壓氣動傳動技術(shù)與實訓(xùn)》、《氣動控制技術(shù)》等通用教材設(shè)計而成，適用于機械類、機電類本科生課程實驗和畢業(yè)設(shè)計（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驗外，還可以進(jìn)行氣動-電氣控制回路應(yīng)用實驗、氣動-PLC控制回路等氣動技術(shù)課程設(shè)計。
二、主要特點：
1．元件模塊化：每個氣動元件成獨立模塊，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驗回路，操件簡單快捷。
2．連接方式：接頭采用快速式，安裝、拆卸時可靠簡便省時。
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，提供一個安靜的實驗環(huán)境（噪聲< 50 分貝）。
5．可擴展實驗：
為了適應(yīng)學(xué)校實驗教學(xué)改革的要求，減少驗證性實驗，增加設(shè)計性、綜合性、探索性實驗，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)實驗以外，還應(yīng)與機械類實驗項目結(jié)合起來；在保證設(shè)備穩(wěn)定的情況下提供極強的可擴展性，大鋁合金面板組裝平臺為擴展提供了必要的硬件基礎(chǔ)。
該設(shè)備能適應(yīng)現(xiàn)代實驗教學(xué)的先進(jìn)性、開放性和可擴展性三個層次的實驗教學(xué)要求。充分體現(xiàn)該設(shè)備的機電一體化教學(xué)的多功用性。
A．在保證現(xiàn)有實驗的前提下還可進(jìn)行液壓元件的搭接，進(jìn)行相應(yīng)的液氣綜合實驗；
B．在硬件支撐下還可實現(xiàn)送料機構(gòu)、挖掘機機構(gòu)等擴展實驗。
6．兼容性
A． 該實驗臺可同MPS自動化物流系統(tǒng)、FMS柔性系統(tǒng)進(jìn)行兼容組合。
B．實驗臺電控部分、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電模塊、液、氣模塊進(jìn)行組合實驗。如：回轉(zhuǎn)送料機構(gòu)，機械手、運輸線自動化；與電子仿真軟件相接合，可模擬各類機械應(yīng)用，如風(fēng)力發(fā)電機中比例閥的應(yīng)用、插裝閥的工作原理及應(yīng)用機械升降機的應(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，是安全的低壓實驗系統(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、實驗項目：
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．計數(shù)回路
11．延時回路
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與計算機的通訊，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、部分Festo 軟件回路及圖庫
六、實驗臺組成：
實驗臺由實驗臺架、工作泵站、氣動元件、主機箱等幾部分組成。
1.實驗臺架：
實驗臺架規(guī)格為1600（長）*700（寬）*1760（高），實驗臺架主體結(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，存放實訓(xùn)掛箱等，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實驗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。
實驗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訓(xùn)操作屏，實訓(xùn)時固定氣動控制模塊等，實驗臺架頂部安裝實驗主機箱，主機箱提供實驗時的時間繼電器、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)實驗臺供電。
（2）時間繼電器模塊：提供一組數(shù)顯0-999S時間繼電器，根據(jù)實驗需要設(shè)定常開常閉時間。
（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，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驗面板（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)實驗臺配置清單
（一）操作臺基礎(chǔ)硬件
序號 | 名稱 | 規(guī)格型號 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 實驗臺（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 | 安裝在實驗臺上 |
4 | 靜音空氣壓縮機 | 氣泵輸入電壓：AC 220V/50Hz 電機功率：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 | 圣大AC200
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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 | 圣大AR2000
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（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 | 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 | 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 最短勱磁時間：0.05秒 接管口徑：進(jìn)氣＝出氣＝排氣＝1/8” | 1只 | 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 最短勱磁時間：0.05秒 接管口徑：進(jìn)氣＝出氣＝1/8” | 2只 | 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 最短勱磁時間：0.05秒 接管口徑：進(jìn)氣＝出氣＝排氣＝1/8” | 1只 | 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 最短勱磁時間：0.05秒 接管口徑：進(jìn)氣＝出氣＝排氣＝1/8” | 1只 | 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 |
圣大4A210-08
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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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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→A 500 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 | 圣大QE-01 |
16 | 平圓型按鈕式機械閥常閉式 | 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 |
圣大MP5
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17 | 滾輪型杠桿式機械閥常開式 | 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 | 圣大MP5 |
（三）電氣模塊
1 | 時間繼電器模塊 | 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
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2 | 可編程序控制器 | FX1S-20MR | 1個 | 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 | 3組 | Omron歐姆龍 |
5 | 接近開關(guān)電感式（帶插頭線） | 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/電晶體NPN輸出 輸出電流：最大200 Ma 開關(guān)容量：最大 4.8 W | 4個 |
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）配套教學(xué)資源
1 | 在線教育課程開放平臺 | 1套 | 附件 |
仿真軟件 | 1點 |
（五）配件
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 |
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