液壓與氣動綜合（hé）PLC控製實驗設備,液壓與氣動綜合PLC控製實驗台,液
2026-01-15 08:43隨著工業技術（shù）的快速發展，可（kě）編程序控製器(PLC)廣泛應用在液壓係統控製與監（jiān）控方麵。目前液壓實驗台設備主要是由電（diàn）氣控製係（xì）統與液壓運行裝置2個部分組成，實驗台計算機控製係統的軟（ruǎn）硬件都是基（jī）於Win7係統的（de），存在內容固定、控製（zhì）方（fāng）式（shì）單一、柔（róu）性差等（děng）缺陷（xiàn）。因此（cǐ），本文采用PLC對液壓實（shí）驗台進行改造（zào），以滿足相關液壓實驗的需求。
一、係統（tǒng）的改造：
1.實驗台的組成
實驗（yàn）台主要由2個部分組成:電氣控製（zhì）係統與液壓運行（háng）裝置（zhì）。實驗台有（yǒu）2個泵:1個（gè）定量泵和1個變量泵，其各配有1個電動機。在實驗台上（shàng）拚裝實（shí）驗係統，實（shí）驗台油路連接采用快速接頭，搭建換接不同的液壓回路。為了滿足（zú）當前（qián）液壓實驗的需（xū）要，在（zài）進行液壓實驗台的電氣控（kòng）製係統改（gǎi）造（zào）中，在原有繼電器（qì）控製係統的（de）基礎上，設計了轉換接口，加入了PLC控製係統。
2.主（zhǔ）電路設計
實（shí）驗台（tái）以（yǐ）三相交流電為動力，電動機M1和M2分別采用直接啟動方式，其中M1拖動定量泵，M2拖動變量泵。改造後的液壓實驗台要求能夠根據需要選擇合適的液壓泵，因而拖動泵的電動機要求能夠（gòu）進行正轉運行、點動控製。改造後的實驗台電氣控製原理如圖1 所示。
圖1 電氣（qì）原理圖
二（èr）、PLC控製係統設計：由液壓實驗台的控製係統可知，把指令信（xìn）號作為PLC的輸入，由PLC輸出的控製信號則驅動實驗裝置上各個電（diàn）磁（cí）閥的電磁鐵，進而控製液壓係統（tǒng）油路的流動方向，從而使實驗台處於不同的工作狀態，達到控製係（xì）統的目的。
通過對液壓係統控製（zhì）要求（qiú）的分析可知，PLC的輸入元件包括總啟動SB0，總停止SB1，2個電動機（jī）啟動SB2、SB3，2個電動機停止SB4、SB5，手動、自動選擇切換開關SA，4個行程開關SQ1～SQ4以及2個電磁鐵控製（zhì）按鈕（niǔ）SB6、SB7;輸出元件包括指示燈HL，2個繼電器線圈KM1、KM2，4個電磁鐵線圈（quān）YA1～YA4。係統（tǒng）共（gòng）有13個（gè）開關量輸入點，7個開關（guān）量輸出點，所以選用FX2n－32MR－001型PLC，PLC的I/O地（dì）址分配見表（biǎo）1，I/O分配（pèi）圖如圖（tú）2所示。
| 輸入元件 | 地址 | 輸出元件 | 地（dì）址 |
| 總啟（qǐ）動SB0 | X0 | 指（zhǐ）示燈HL | Y0 |
| 總（zǒng）停止SB1 | X1 | 繼（jì）電器KM1 | Y1 |
| M1 啟動SB2 | X2 | 繼（jì）電器KM2 | Y2 |
| M2 啟動SB3 | X3 | 電磁鐵YA1 | Y3 |
| M1 停止SB4 | X4 | 電磁鐵YA2 | Y4 |
| M2 停止SB5 | X5 | 電磁鐵YA3 | Y5 |
| 手動/自動選擇開關SA | X6 | 電磁鐵YA4 | Y6 |
| 行程開關SQ1 | X7 | ||
| 行（háng）程（chéng）開關SQ2 | X10 | ||
| 行程開關SQ3 | X11 | ||
| 行程開關SQ4 | X12 | ||
| 電磁鐵YA1 得電按鈕SB6 | X13 | ||
| 電磁鐵YA2 得電按鈕（niǔ）SB7 | X14 |
圖2 I/O分配圖（tú）
三、功能（néng）的實現（xiàn）：以計算機作為上位機、PLC作（zuò）為下位機來（lái）控製的液壓實驗台，可以作為液壓元件性能試驗和液壓回路實驗的平（píng）台。在學習液壓傳動與氣壓傳動知識的基礎上，也可以自（zì）行編（biān）寫PLC程序，設計更（gèng）多（duō）的液壓回路，實現對液壓基本回路的自動控製。
1.液壓回路係統圖
速度換接回路的（de）作（zuò）用是使執行元件在一個工作循環中從一種速度切換到（dào）另一種速度。用2個調速閥串聯，調速閥Ⅱ的流量比調（diào）速閥I 的流量小，從而實現2 種慢速的（de）換接，如（rú）圖3 所示。
圖3 速度換接的（de）液壓回路係（xì）統圖
對液壓回路係統圖以及表1進行分析可知，在自動情況下，按相應的按鈕，將定量泵啟動，然後將控（kòng）製麵（miàn）板上（shàng）的手動/自動開關轉到自動位置。在控製（zhì）麵板（bǎn）按下SB7按鈕，YA2得電（diàn），活塞杆快速返回，直至壓到行程（chéng）開關SQ1時，即活塞杆到原位，此時YA1、YA3、YA4得電，活塞杆實（shí）現快進，當壓到行程開關SQ2時，YA1、YA4得電，進油路走調速閥I，活塞慢速（sù）實現一工進（jìn）;當壓到行程開關SQ3時，YA1得電，此時進（jìn）油路走調速（sù）閥Ⅰ、Ⅱ，活塞慢（màn）速實（shí）現（xiàn）二工進;當壓（yā）到行程開關SQ4時，YA1失電，YA2得電，油路反（fǎn）向，活塞杆快速返回;當壓到行程開關SQ1時，即活塞杆停止在原位，液壓缸原位卸荷。
3.元件動（dòng）作順（shùn）序表
對液壓係統圖中各動作過程進行分析可知該係統的工作情（qíng）況:快進---一工（gōng）進---二（èr）工進（jìn）---快退，從而得出該液壓回路元件（jiàn）動作順序，見表2。
| 步號 | 動（dòng）作 | YA1 | YA2 | YA3 | YA4 | 輸入信號 |
| 0 | 缸快進 | + | － | + | + | SQ1 |
| 1 | 缸一工進 | + | － | － | + | SQ2 |
| 2 | 缸二（èr）工進 | + | － | － | － | SQ3 |
| 3 | 快退 | － | + | － | － | SQ4 |
表2 元件動作順（shùn）序表
4.PLC 的控製程序根據上述分析，在（zài）計算機上采用GX Developer三菱軟件編寫程序，編好後，進（jìn）行（háng）運行監控。使（shǐ）用三菱編程電纜連接PLC的通信接口與計算機接口（kǒu），設置好通信參數，將梯形圖下載到PLC。速度換接回路梯（tī）形圖如圖4 所示。
