0911fb14《機電液控制綜合實驗》實驗指導書

0911FB14機電液控制綜合實驗實驗指導書機電液控制綜合實驗指導書適用專業(yè)機械設計制造及其自動化機電液控制教學團隊吳何畏編湖北文理學院機械與汽車工程學院目錄項目一機電測控系統(tǒng)在課題13中選做4學時1課題1運料車的自動控制4學時1課題2自動配料裝車系統(tǒng)控制2學時6課題3自控成型機控制2學時10項目二過程控制系統(tǒng)在課題12中選做4學時13課題1計算機控制系統(tǒng)4學時13課題2PLC單/雙容液位控制4學時17項目三機電液氣一體化系統(tǒng)4學時20項目四電液控制系統(tǒng)4學時24項目五液壓控制系統(tǒng)在課題13中選做6學時32課題1節(jié)流調(diào)速回路的設計安裝與調(diào)試2學時32課題2差動連接增速回路的設計安裝與調(diào)試2學時32課題3多缸順序動作回路的設計安裝與調(diào)試4學時32項目六氣壓控制系統(tǒng)在課題13中選做6學時33課題1氣動節(jié)流調(diào)速回路的設計安裝與調(diào)試2學時33課題2單往復動作回路的設計安裝與調(diào)試2學時33課題3連續(xù)往復動作回路的設計安裝與調(diào)試4學時33項目七工業(yè)控制系統(tǒng)在課題12中選做4學時35課題1繼電接觸器控制系統(tǒng)4學時35課題2工業(yè)自動化控制系統(tǒng)4學時37機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書項目一機電測控系統(tǒng)在課題13中選做4學時課題1運料車的自動控制4學時一、實驗目的1了解和認識現(xiàn)代直線運動控制系統(tǒng)的組成；2學習子程序在編程中的應用；3掌握可編程控制器在實際小車綜合運行控制系統(tǒng)中的應用。二、實驗設備1THPFXC1A型小車運動實訓模型一套2THPFSL2型PLC實驗臺一套3可編程控制器（含數(shù)字量10入/8出以上）一臺4安裝有PLC編程軟件的計算機一臺5PLC編程電纜一根6實驗導線若干三、控制要求1系統(tǒng)啟動，小車復位運行至位置4處；2當選擇“手動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“手動子程序”，進入手動運行狀態(tài)，小車按手動方式運行；3當選擇“自動運行”時，系統(tǒng)調(diào)用“自動子程序”，進入自動運行狀態(tài)，小車按自動方式運行；4位置顯示單元實時顯示當前小車所處位置。四、程序流程圖一總體程序流程圖機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書二手動子程序流程圖第2頁機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書三自動子程序流程圖第3頁機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書五、端口分配及接線圖序PLC地址（PLC端子）面板端子號西門子三菱歐姆龍112233445A（傳感器信號）6B（傳感器信號）7C（傳感器信號）8D（傳感器信號）9手/自動10啟動/停止11A（位置顯示）12B（位置顯示）13C（位置顯示）14電機正轉(zhuǎn)15電機反轉(zhuǎn)16快速17慢速18報警第4頁功能說明“”號鍵值信號輸出“”號鍵值信號輸出“”號鍵值信號輸出“”號鍵值信號輸出左側(cè)電感式傳感器信號輸出電容式傳感器信號輸出光電式傳感器信號輸出右側(cè)電感式傳感器信號輸出手動自動模式選擇開關啟動/停止選擇開關數(shù)碼顯示控制端子A數(shù)碼顯示控制端子B數(shù)碼顯示控制端子C電機電源端附加正向電壓電機電源端附加反向電壓電機電源端附加24V電壓電機電源端附加12V電壓系統(tǒng)報警信號輸出機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書電源接線序號PLC類型1234輸入端PLC輸入端COM公共端接本模三菱型電源輸入“COM”端西門子（繼電PLC輸入端1M、2M等公共端器輸出型）接本模型電源輸入“24V”端PLC輸入端COM公共端接本模歐姆龍型電源輸入“24V”端外部直流24V電源正端接本本模型電源模型電源輸入“24V”端六、實驗步驟輸出端PLC輸出端COM0、COM1、COM2等公共端接本模型電源輸入“COM”端PLC輸出端1L、2L、3L等公共端接本模型電源輸入“COM”端PLC輸出端COM公共端均接本模型電源輸入“COM”端；外部直流24V電源地端接本模型電源輸入“COM”端1按照端口分配表及接線圖連接PLC與小車運動實物模型；2將“啟動停止”撥至“ON”狀態(tài)，將“手動/自動”開關首先撥至“自動”狀態(tài)，觀察小車運行狀態(tài)，記錄小車運行規(guī)律；3將“手動/自動”開關首先撥至“自動”狀態(tài)，點擊“1、2、3、4”鍵值輸出按鈕，觀察小車運動狀態(tài)及系統(tǒng)報警狀態(tài)；4嘗試編譯新的控制程序，實現(xiàn)與示例程序不同的控制效果。七、注意事項1實驗期間，模型應保持整潔，不可隨意放置雜物，特別是導電的工具和多余的導線等，以免發(fā)生短路等故障。2實驗完畢，應及時斷開電源輸入，并及時清理實驗板，整理好連接導線并放至規(guī)定的位置。機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書課題2自動配料裝車系統(tǒng)控制2學時一、實訓目的1掌握增/減計數(shù)器指令的使用及編程2掌握自動配料裝車控制系統(tǒng)的接線、調(diào)試、操作二、實訓設備序號12345名稱實訓裝置實訓掛箱導線通訊編程電纜計算機（帶編程軟件）型號與規(guī)格THPFSL2A133號SC09數(shù)量11若干11備注三菱自備三、面板圖1總體控制要求如面板圖所示，系統(tǒng)由料斗、傳送帶、檢測系統(tǒng)組成。配料裝置能自動識別貨車到位情況及對貨車進行自動配料，當車裝滿時，配料系統(tǒng)自動停止配料。料斗物料不足時停止配料并自動進料。2打開“啟動”開關，紅燈L2滅，綠燈L1亮，表明允許汽車開進裝料。機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書料斗出料口D2關閉，若物料檢測傳感器S1置為OFF（料斗中的物料不滿），進料閥開啟進料（D4亮）。當S1置為ON（料斗中的物料已滿），則停止進料（D4滅）。電動機M1、M2、M3和M4均為OFF。3當汽車開進裝車位置時，限位開關SQ1置為ON，紅燈信號燈L2亮，綠燈L1滅；同時啟動電機M4，經(jīng)過1S后，再啟動M3，再經(jīng)2S后啟動M2，再經(jīng)過1S最后啟動M1，再經(jīng)過1S后才打開出料閥（D2亮），物料經(jīng)料斗出料。4當車裝滿時，限位開關SQ2為ON，料斗關閉，1S后M1停止，M2在M1停止1S后停止，M3在M2停止1S后停止，M4在M3停止1S后最后停止。同時紅燈L2滅，綠燈L1亮，表明汽車可以開走。5關閉“啟動”開關，自動配料裝車的整個系統(tǒng)停止運行。五、功能指令使用及程序流程圖1增/減計數(shù)器指令使用當X0000為OFF時，計數(shù)器C200增計數(shù)，X0000為ON時，計數(shù)器C200減計數(shù)；當X0001為ON時，計數(shù)器C200復位；當X0001為OFF，計數(shù)輸入X0002每驅(qū)動C200線圈一次，計數(shù)器的當前值就增加或減少一次。2程序流程圖六、端口分配及接線圖機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書1端口分配及功能表序號123456789PLC地址（PLC端子）X00X01X02X03Y00Y01Y02Y03Y04Y05Y06Y07Y10Y11主機COM、面板COM接電源GND主機COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、接電源GND面板V接電源24V電氣符號（面板端子）SDSQ1SQ2S1M1M2M3M4L1L2D1D2D3D4功能說明啟動（SD）運料車到位檢測運料車物料檢測料斗物料檢測電機M1電機M2電機M3電機M4允許車進出運料車到位指示運料車裝滿指示料斗下料料斗物料充足指示料斗進料電源地端電源地端電源正端10111213141516172PLC外部接線圖機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書七、操作步驟1檢查實訓設備中器材及調(diào)試程序。2按照I/O端口分配表或接線圖完成PLC與實訓模塊之間的接線，認真檢查，確保正確無誤。3打開示例程序或用戶自己編寫的控制程序，進行編譯，有錯誤時根據(jù)提示信息修改，直至無誤，用SC09通訊編程電纜連接計算機串口與PLC通訊口，打開PLC主機電源開關，下載程序至PLC中，下載完畢后將PLC的“RUN/STOP”開關撥至“RUN”狀態(tài)。4打開“啟動”開關后，將S1撥至OFF狀態(tài)，模擬料斗未滿，觀察下料口D2、D4工作狀態(tài)。5將SQ1撥至ON，SQ2撥至OFF，模擬貨車已到指定位置，觀察L1、L2和電動機M1、M2、M3及M4的狀態(tài)。6將SQ1撥至ON，SQ2撥至ON，模擬貨車已裝滿，觀察電動機M1、M2、M3及M4的工作狀態(tài)。7將SQ1撥至OFF，SQ2撥至OFF，模擬貨車開走。自動配料裝車系統(tǒng)進入下一循環(huán)狀態(tài)。8關閉啟動開關后，自動配料裝車系統(tǒng)停止工作。八、實訓總結(jié)1總結(jié)增/減計數(shù)指令的使用方法。2總結(jié)記錄PLC與外部設備的接線過程及注意事項。機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書課題3自控成型機控制2學時一、實訓目的1掌握自控成型機控制系統(tǒng)的接線、調(diào)試、操作二、實訓設備序號12345名稱實訓裝置實訓掛箱導線通訊編程電纜計算機（帶編程軟件）型號與規(guī)格THPFSL2A173號SC09數(shù)量11若干11備注三菱自備三、面板圖四、控制要求1總體控制要求如面板圖所示，原料在成型機中經(jīng)過由Y1、Y2、Y3電磁閥控制的液壓缸的沖壓后成型。2原料放入成型機時，各液壓缸為初始狀態(tài)S1S3S5OFF，S2S4S6ON，Y1Y2Y4OFF,Y3ON。3打開“SD”啟動開關，系統(tǒng)開始運行，Y2ON，液壓缸B向下運動，使S4OFF。4當液壓缸B下降到底部終點時，S3ON，此時，啟動Y1、Y3，液壓缸A向右運動，液壓缸C向左運動。Y1Y4ON時，Y3OFF，使S2S6OFF。機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書5當A、C液壓缸退回到初始位置，S2S6ON時，B液壓缸返回，Y2OFF時，S3OFF。6當液壓缸返回初始狀態(tài)，S4ON時，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)取出成品，放入原料后，按動啟動按鈕，重新啟動，開始下一個工件加工。五、程序流程圖六、端口分配及接線圖1端口分配及功能表序號123456789PLC地址（PLC端子）X00X01X02X03X04X05X06Y00Y01Y02Y03電氣符號（面板端子）SDS1S2S3S4S5S6Y1Y2Y3Y4功能說明啟動開關Y1到位開關Y1原位開關Y2到位開關Y2原位開關Y3到位開關Y3原位開關電磁閥1電磁閥2電磁閥3電磁閥4電源地端101112主機COM0、COM1、COM2接電源GND2PLC外部接線圖機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書七、操作步驟1檢查實訓設備中器材及調(diào)試程序。2按照I/O端口分配表或接線圖完成PLC與實訓模塊之間的接線，認真檢查，確保正確無誤。3打開示例程序或用戶自己編寫的控制程序，進行編譯，有錯誤時根據(jù)提示信息修改，直至無誤，用SC09通訊編程電纜連接計算機串口與PLC通訊口，打開PLC主機電源開關，下載程序至PLC中，下載完畢后將PLC的“RUN/STOP”開關撥至“RUN”狀態(tài)。4先將S1、S3、S5開關斷開、S2、S4、S6開關打開，再打開“SD”啟動開關，系統(tǒng)開始運行。5Y2指示燈點亮，液壓缸B向下運動，斷開S4。6液壓缸B下降到底部終點后，打開S3。Y1、Y3指示燈點亮，液壓缸A向右運動、液壓缸C向左運動，斷開S2、S6。7當液壓缸A向右運動到終點、液壓缸C向左運動到終點后，打開S1、S5，Y1、Y4指示燈熄滅，原料加工成型。各液壓缸開始退回原位。斷開S1、S5。8當液壓缸A、液壓缸C退回到原點后，打開S2、S6，Y2指示燈熄滅，斷開S3，液壓缸B返回原位。9當所有的液壓缸返回到初始狀態(tài)后，打開S4，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，再次放入原料進行加工。八、實訓總結(jié)1總結(jié)記錄PLC與外部設備的接線過程及注意事項。第12頁機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書項目二過程控制系統(tǒng)在課題12中選做4學時課題1計算機控制系統(tǒng)4學時一、實驗目的1）了解計算機控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成。2）掌握本裝置計算機實時監(jiān)控軟件的使用3）熟悉計算機控制算法。4）掌握計算機控制的參數(shù)整定方法。二、實驗設備1）TKGK1過程控制實驗裝置2）GK072交流變頻器3）計算機及實時控制軟件4）GK03單片機控制屏（本實驗使用GK03單片機控制屏進行A/D、D/A轉(zhuǎn)換）三、實驗原理與常規(guī)儀表控制系統(tǒng)相比，計算機控制系統(tǒng)的最大區(qū)別就是用微型機及A/D、D/A轉(zhuǎn)換卡來代替常規(guī)調(diào)節(jié)器?；緲?gòu)成框圖如下計算機根據(jù)測量值與設定值的偏差，按程序設定的算法進行運算，并將結(jié)果經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器輸出?？刂扑惴ㄓ形恢檬?，增量式，和速度式。為了使采樣時間間隔內(nèi)，輸出保持在相應的數(shù)值，在D/A卡上設有零階保持器。四、實驗步驟（一）、監(jiān)控軟件的使用及安裝說明1、計算機硬件要求CPU486以上。內(nèi)存32MB或更多。硬盤1GB。機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書操作系統(tǒng)WINDOWS95/98/NT。顯示器800600。串行口COM12、軟件使用將計算機的串口COM1與單片機控制屏的RS232口連接好。點擊按鈕，進入用戶登錄狀態(tài)。按提示填寫“用戶名稱”與“個人代號”,然后按“確定”鍵，完成登錄。進入控制界面，即可進入實驗操作。點擊按鈕，出現(xiàn)裝置流程示意圖。裝置流程示意圖點擊按鈕,進入測量狀態(tài)，界面上顯示相應參數(shù)值。點擊按鈕或“壓力”、“液位二”、“流量”、“溫度”，可實現(xiàn)上位機的監(jiān)測（即數(shù)據(jù)采樣作圖）。機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書過程曲線圖點擊按鈕，選擇控制參量，（注默認為液位1，由GK03的第一路輸出口輸出；若同時選擇第二個控制參量，其輸出口為GK03的第二路輸出口）。再點擊單，如圖所示按鈕，可實現(xiàn)計算機控制。點擊“算法”的下拉鍵，出現(xiàn)下拉菜算法選擇菜單選擇所需算法，本裝置采用的算法為P，PI，PID三種算法，其他算法僅提供用戶作進一步研究時的參考。算法簡要說明第15頁機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書模糊控制算法只需設定控制值。神經(jīng)元控制算法1、2、3均為神經(jīng)元網(wǎng)絡的權(quán)值系數(shù)，其值自行定義。范圍一般在840左右。P、PD、PI、PID控制算法為計算機增量型控制算法，KP為比例系數(shù)；KI為積分系數(shù)KD為微分系數(shù)。積分分離控制算法設定參數(shù)有KP、KI、KD、A，A表示積分分離度，一般范圍為“010”。死區(qū)PID控制算法設定參數(shù)有KP、KI、KD、A。A表示積分分離度。不完全積分控制算法設定參數(shù)有KP、KI、KD、KL。KL表示微分作用的比例系數(shù)。一般范圍為“010”。（二）、選擇PID算法對上水箱液位進行控制1）將計算機與單片機控制屏結(jié)合使用，對上水箱液位進行直接數(shù)字DDC控制實驗。系統(tǒng)連接圖自擬。（單片機控制屏僅起A/D、D/A轉(zhuǎn)換的作用）2）、設置適當?shù)淖鲌D時間間隔和給定值，調(diào)整PID參數(shù)K、TI、TD、直到得到較好的過程控制實時曲線。3）、對不同PID參數(shù)下的實時控制曲線進行比較，分析各參數(shù)變化對控制質(zhì)量的影響。4）、自行選擇其他控制算法進行實驗，了解不同算法的控制質(zhì)量。五、實驗報告要求1）、將上述實驗結(jié)果整理好，寫出參數(shù)整定的具體步驟及整定數(shù)值，整理出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。2）、簡述PID參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。六、思考題1）計算機控制和常規(guī)儀表控制有什么區(qū)別2）在本計算機控制系統(tǒng)中，單片機控制屏起什么作用3）三種算法如何實施如用C語言如何編制機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書課題2PLC單/雙容液位控制4學時一、實驗目的1）、了解S7200PLC可編程控制器的模擬量輸入/輸出控制功能。2）、熟悉PLC可編程軟件、MCGS組態(tài)軟件的使用。3）、通過對單/雙容小水箱液位PID調(diào)節(jié)組態(tài)軟件的使用，熟悉PLC的編程及MCGS軟件的組態(tài)方法。二、實驗設備1）、TKGK1型過程控制實驗裝置2）、交流變頻器（GK072）、S7200PLC（GK08）3）、計算機、MCGS軟件、PPI/PC電纜線一根三、實驗原理圖1PLC的單容上水箱水位控制系統(tǒng)測量值信號由S7200PLC的模擬量輸入通道進入，經(jīng)程序比較測量值與設定值的偏差，然后通過對偏差的P或PI或PID調(diào)節(jié)得到控制信號（即輸出值），并通過S7200PLC的AO通道輸出。用此控制信號控制變頻器的頻率，以控制交流電機的轉(zhuǎn)速，從而達到控制水位的目的。S7200PLC和上位機進行通訊，并利用上位機MCGS組態(tài)軟件實現(xiàn)給定值和PID參數(shù)的設置、手動/自動無擾動切換、實時過程曲線的繪制等功能。四、實驗步驟1）、利用S7200PLC（帶模擬量輸入/輸出模塊）、上位機及組態(tài)軟件MCGS、交流變頻器、TKGK1型實驗裝置等按圖161組成一個單回路水位控制系統(tǒng)。2）、打開GK08的電源開關，并將PLC置于STOP工作方式。3）、開啟電腦，安裝所需軟件，將提供的S7200PLC演示程序PLCPIDMWP下載到PLC中，然后將PLC置于RUN工作方式。4）、點擊“TKGK1MCG”，進入TKGK1型單容（上水箱）液位控制演示程序機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書控制界面，如圖2所示。5）、分別在P、PI、PID三種控制方式做實驗，整定相應的PID控制參數(shù)6）、運行在設定好給定值后，即可進入自動運行狀態(tài)。彩色柱狀圖直觀的顯示了給定值SV、測量值PV、輸出值OP的動態(tài)變化值。實時曲線所記錄的是當前實驗的數(shù)據(jù)，實時數(shù)據(jù)將自動保存在歷史曲線數(shù)據(jù)庫里，供以后查詢。7）、待被控水箱水位趨于穩(wěn)定后，加入一定的正（或負）階躍信號（即增加或減小設定值），觀察輸出值和測量值的變化規(guī)律，記錄一條完整的過渡過程曲線。8）、按如圖所示接成雙容液位控制系統(tǒng)，再按照前面的步驟進行實驗，并記錄相關數(shù)據(jù)。五、實驗要求1）、摘記實驗數(shù)據(jù)，分析實驗曲線，比較P、PI、PID控制下的超調(diào)量、余差、調(diào)節(jié)時間、抗擾動性能有什么不同機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書2）、在相同的控制參數(shù)下，比較單容和雙容水箱的過程曲線，看它們的穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)時間、超調(diào)量有什么不同3）、模仿本系統(tǒng)提供的程序，自己設計一個液位控制系統(tǒng)。編寫S7200PLC的程序，并用MCGS進行組態(tài)。機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書項目三機電液氣一體化系統(tǒng)4學時一、實驗目的1學會對西門子及觸摸屏進行較為復雜程序的編程或應用。2學會對不同對象進行編制相應程序（工序不同，程序也不同）。二、實驗設備1裝有WINDOWS操作系統(tǒng)的PC機一臺（具有STEP7MICROWIN軟件）。2PLC（西門子S7200系列）一臺。3觸摸屏一臺，通信電纜若干三、實驗內(nèi)容本實訓臺由實訓工作臺、上料單元、間歇式傳送及夾緊單元、沖壓單元、鉆孔單元、分揀單元等部分組成。工作過程通電通氣后，所有氣缸皆回到初始位置。首先定物料氣缸動作，到位后，發(fā)出信號，推料氣缸動作推出井式料倉里最下面的物料，當物料正好被定料氣缸擋住后，推料氣缸到位發(fā)出信號，先斷推料氣缸，后斷定料氣缸，當定料氣缸與推物料氣缸分別退回到位后，發(fā)出信號，夾物料氣缸動作，夾到位后，移物料氣缸動作，當是第一次加工時，只有沖壓液壓缸動作（因為此時鉆床下面還沒有物料）進行沖壓，當沖壓到位停留一下，發(fā)出信號，沖壓后退，到位后，移料氣缸退回到位后，此時推料氣缸與定料氣缸又開始動作，重復送料，夾料也重復夾料，此時移料氣缸將第一次沖壓過的物料移到鉆床位置，移料到位后發(fā)出信號，夾緊氣缸動作，到位后，鉆床液壓缸開始下鉆，當鉆床液壓缸與沖壓液壓缸都退回到位后，發(fā)出信號重復定料推料夾料移料，當工作到第三次后，檢測動作開啟，當有物料時，分揀氣缸動作，第一個是檢測白色物料，第二個是檢測鋁質(zhì)物料，當都不是時，滑入最后一個料槽里。當料倉里沒有物料后，過幾秒鐘將最后二個線上物料加工完后，再等待物料。四、實驗步驟1、將PLC程序下載到PLC中；2、將觸摸屏的工程下載到觸摸屏中；3、將觸摸屏與PLC進行聯(lián)機通訊；4、按下電氣控制區(qū)上的綠色按鈕，給設備上電，將PLC打到“運行”狀態(tài)；機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書當按下液壓系統(tǒng)圖按鈕后，將顯示畫有液壓系統(tǒng)圖的界面，如下第21頁機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書當在此畫面中點擊“返回”按鈕，將回到主界面，“資料鏈接”中的其它按鈕功能也是如此，可一一點擊查看，這里不再描述。在主界面最下一排左側(cè)位置的按鈕也是如“資料鏈接”中的按鈕一樣，這里也不再描述。在主界面最右側(cè)是“輸出狀態(tài)指示”以顯示當前PLC輸出點工作狀態(tài)。首先將氣泵上電，同時打開氣源開關，氣泵工作，當氣壓上升后，調(diào)節(jié)本設備上的三聯(lián)件到02MPA左右，然后打開緊隨三聯(lián)件出氣口的手旋閥（當手柄與閥體平行時，閥口處于開狀態(tài)），此時，未回到初始位置的氣缸皆回到初始位置，處于準備運行狀態(tài)。在設備運行前，將井式料倉筒里的物料全部拿出來，再請點擊主界面中的“調(diào)試窗口”，畫面將切換到調(diào)試界面，如下圖先有效的點擊“調(diào)試”按鈕，然后點擊其它按鈕，即有相應動作，注意當點擊氣壓傳動區(qū)域時，請在點擊一個按鈕后，想再點擊其它氣缸按鈕使氣缸動作時，請先復位先前點擊過的氣缸按鈕，即再點擊一次動作過的氣缸按鈕，例如當點擊“推料氣缸”推料氣缸動作，當想點擊“定料氣缸”時，請再點擊一次“推料氣缸”，確定推料氣缸退回后，再點擊“定料氣缸”按鈕，因為氣缸動作過程機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書中，有一些氣缸在結(jié)構(gòu)上會相互碰到，即不可胡亂操作。調(diào)試液壓部分時，請先將直動式溢流閥朝手柄上的方向旋松，即工作壓力調(diào)至最小，然后點擊“油泵啟動”按鈕時，再點擊“油泵加載”按鈕，調(diào)節(jié)直動式溢流閥手柄，旋緊，觀察壓力表有沒有壓力，如果有，說明正確，最后將壓力調(diào)至3MPA；如果沒有，則說明電機反轉(zhuǎn)，此時點擊“油泵啟動”和“油泵加載”，電機停轉(zhuǎn)，然后將直動式溢流閥調(diào)至最松，最后按下電氣控制區(qū)上的紅色按鈕，設備失電，然后將本裝置輸入電源完全斷掉（即拔掉電源線），最后電機上級主回路中的任意兩根相序互換一下即可，重新按上述步驟操作，直到完全正確。當調(diào)試完后，請點擊“返回”按鈕，回到主界面。當需要停止時，請點擊“停止按鈕”，設備停止動作，同時請收取工作臺上未加工完成的工件，以便為下一次運行做好準備。機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書項目四電液控制系統(tǒng)4學時一、實驗目的結(jié)合機械電氣控制，液壓傳動課程所學的內(nèi)容完成液壓機械所實現(xiàn)的典型運動軌跡。從中熟悉可編程控制器的性能、編程技巧，常用液壓元件的性能和使用方法，油缸的速度控制、定位控制的基本方式。通過實驗把電氣控制和液壓傳動知識有機結(jié)合起來。進行一次小型工程設計、制作訓練。從而提高學生把各科知識綜合結(jié)合運用的能力。鍛煉了學生的動手能力，故障分析、排除的實踐能力。二、實驗要求通過實驗熟練掌握液壓元器件，電器元件和可編程控制器的性能、結(jié)構(gòu)原理。能根據(jù)提供的元件、控制器設計一個油缸的速度控制和往復位移控制。掌握OMRON公司的CP1H型PLC的編程軟件CXPROGRAMMER，并能夠利用該軟件編寫程序，在線調(diào)試程序。完成一個從方案設計、編程設計、油路設計到電路、油路的組裝連接和調(diào)試、改進的工程設計實施的全過程的培訓和鍛煉。三、實驗原理說明該系統(tǒng)原理圖在做本實驗時,要去掉一個三位四通電磁換向閥,即去掉3YA和4YA機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書接線說明電機啟動電機停止手動選擇自動選擇手動前進手動工進手動后退手動停止自動啟動自動停止零位開關（1）零位開關（2）零位開關（3）電磁鐵（1）電磁鐵（2）電磁鐵（3）000SB第25頁機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書四、實驗材料1、機電液綜合實驗臺一個2、液壓泵站（含油箱、液壓泵、電動機、三位四通閥、溢流閥、液壓表）一部3、三通接頭2個油管（含快換接頭）若干4、油缸、三位四通閥，兩位兩通閥，節(jié)流閥各一個5、電源板（含空氣開關、保險、AC220V電源）PLC主機板（含DC24V電源、CP1HCPU主機單元）可編程控制器輸入板（含按鈕開關、熱繼電器、繼電器）6、計算機（工控機）（附帶RS232數(shù)據(jù)線一根）一臺7、霍爾傳感器（即行程限位開關）3個7、導線（強電、弱電）若干五、實驗步驟（1）讀圖讀懂圖1所示的節(jié)流調(diào)速液壓系統(tǒng)原理圖，找齊所需元器件。（2）參看原理圖一一連接元器件。從油泵開始連接，注意連接接頭一定要連接到位，否則在實驗中漏油。對三位四通閥要找準其P、T、A、B口。（3）調(diào)試泵站經(jīng)檢查確認無誤后，接通電機。讓油泵電機正轉(zhuǎn)，若電機反轉(zhuǎn)則交換三相輸入電源線中的任意兩相。調(diào)節(jié)泵站的溢流閥，使油壓保持在2MP3MP之間。同時記下電機輸入的三相電的相序。（4）初試油路接通電機后，手動接通兩個三位四通電磁閥的線圈1YA和第26頁機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書3YA或者1YA和4YA，此時如果油路沒有錯誤油缸應該動作（前進或后退）。注意不可同時接通1YA和2YA或者3YA和4YA。同時區(qū)分開三位四通閥的1YA、2YA、3YA、4YA，記下前進時的1YA和3YA的位置，后退時的1YA和4YA。保持油路前進狀態(tài)，同時接通兩位兩通閥的5YA，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使油缸前進速度減慢，達到工進速度。至此，我們的油路基本上完成了。在調(diào)試中我們難免會遇到各種問題，我們可以采取局部分析的辦法，一步一步的排除、解決。同時記錄下問題所在，分析思路，解決辦法。對該實驗的電路比較復雜，而且涉及強電和弱電混連，實驗儀器也比較精密脆弱，這就要求我們接線時一定要仔細，細心檢查，切不可在未檢查完畢、確認無誤之前通電調(diào)試。強電主電路連接對應實驗電路原理圖一一連接，電機的三相一定要接正確，以保證油泵電機正轉(zhuǎn)。輸入的三相電在多功能電源板上，自帶保險和空氣開關，繼電器和熱繼電器可編程控制器輸入板上（本身內(nèi)部已串接）?？刂齐娐愤B接控制電路的電源電壓是不相同的，在接線之前一定要區(qū)分開來，切不可混接。PLC的輸入控制電源都是DC24V，所有的輸入端的COM端都應接至DC24V的極，控制開關應串在DC24的極與PLC的輸入端子之間。應特別注意霍爾傳感器的接法，具體的接法可參看圖2的系統(tǒng)電路原理圖和圖9霍爾傳感器接線圖。PLC的輸出接線比較復雜，應特別注意在調(diào)試油路成功、讀懂系統(tǒng)電路圖之前切不可接線輸出接線分三種情況第一控制油泵電機的繼電器的線圈，其電壓為AC36V，接口地址為10100，與它串聯(lián)的PLC輸出COM端應單獨接至AC36V；第二控制電磁閥的線圈，其電壓為AC220V，接口地址為10101、10102、10103、10104，與它串聯(lián)的PLC輸出COM端應接至AC220V；第三，控制計時器的啟動與停止，其電壓由計時器內(nèi)部決定，接口地址為10000、10001與它串聯(lián)的PLC輸出COM端應直接接至計時器的COM端。以上的三種接線一定不可混淆，可以用三種不同顏色的線來區(qū)分接線。在電路連接中應對照圖2的系統(tǒng)電路原理圖和圖3的輸入、輸出接線說明，連接完畢一定要對照圖2進行多次校對、確認。該程序?qū)崿F(xiàn)了油缸的前進與后退，其梯形圖為機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書調(diào)試步驟A、檢查接線，打開總電源，接通AV220V電源不可接通AC380V，PLC也就供電了。B、連接RS232數(shù)據(jù)線，打開PLC通信開關，準備傳送程序。使PLC在線工作，傳送編好的程序。編程軟件CXPROGRAMMER會自動轉(zhuǎn)換PLC的狀態(tài)，由運行狀態(tài)到程序狀態(tài)，程序傳送完畢又轉(zhuǎn)換到運行狀態(tài)，最后可以切換到監(jiān)視狀態(tài)。C、初調(diào)。注意在調(diào)試程序時一定不能把油泵電機的強電打開接通109此時PLC輸出端的10100指示燈應該點亮；接通106SB11,PLC輸出端的10101、10102指示燈應該點亮；接通108SB13,PLC輸出端的10101、10104指示燈應該點亮；接通105SB10，PLC輸出端的10102、10104指示燈都應該熄滅；接通110（SB15）,1PLC輸出端的10100指示燈應該熄滅。至此程序初調(diào)完成。D、總調(diào)。我們在前面的油路調(diào)試成功、上面的程序初調(diào)成功后就可以讓油缸動作了。再次檢查油路和電路，確認無誤后。打開AC380V和AC220V電源開關。接通109（SB14）此時PLC輸出端的10100指示燈應該點亮，同時油泵電機啟動；接通106,PLC輸出端的10101、10102指示燈都應該點亮，油缸前進；接通108,PLC輸出端的10101、10104指示燈應該點亮，油缸后退；接通105，PLC輸出端的10102、10104指示燈都應該熄滅，油缸停止前進；第28頁機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書接通110,1PLC輸出端的10100指示燈應該熄滅，油泵電機停止。編寫系統(tǒng)總程序該系統(tǒng)總的控制程序較復雜，在編程之前一定要弄懂程序的控制流程。以下控制流程圖可供參考圖11系統(tǒng)總程序控制流程圖圖12手動子程序控制流程圖圖13半自動子程序控制流程圖機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書圖14自動子程序控制流程圖根據(jù)以上控制流程圖,參考相關的資料我們可以編寫出系統(tǒng)的總程序。具體的參考程序及語句表見附錄。調(diào)試系統(tǒng)總程序按照上面初調(diào)的步驟調(diào)試總的程序，讓油缸實現(xiàn)既定的功能手動控制、半自動控制、自動控制，快進、工進、快退計時。在系統(tǒng)半自動或自動運行時，我們執(zhí)行計時操作，并記錄相關數(shù)據(jù)。六、實驗記錄數(shù)據(jù)該實驗數(shù)據(jù)是在我們調(diào)試完成系統(tǒng)既定功能之后的記錄的。1、油泵的參數(shù)電機的轉(zhuǎn)速電機的功率2、油缸的參數(shù)油缸最大行程3、時間紀錄油缸的缸徑活塞桿的直徑油泵的排量油泵的壓力由于讀數(shù)和記錄有誤差，我們采用多次讀數(shù)取平均值的辦法減小誤差。油缸動作第一次第二次第三次第四次第五次平均值機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書快進時間工進時間快退時間4、油缸位移因為油缸的位移與霍爾傳感器的動作距離有關，極易產(chǎn)生誤差甚至錯誤。為了盡量減小誤差我們也應該采用多次讀數(shù)取均值的辦法。油缸動作第一次第二次第三次第四次第五次平均值快進位移工進位移快退位移七、實驗計算結(jié)果根據(jù)上面測量、記錄的數(shù)據(jù)，查閱相關參考資料，我們可以計算出以下幾點1、油缸三個動作的速度2、系統(tǒng)總效率3、油泵的容積效率八、實驗結(jié)果及分析1、通過該實驗我們可以得出什么結(jié)論2、在實驗的油路、電路、程序組裝、調(diào)試的過程中的心得體會3、實驗綜合分析考慮可以分析一下試驗誤差產(chǎn)生的原因及減小誤差的各種方法4、試想一下我們要提高系統(tǒng)的效率可以對系統(tǒng)有何改進，請一一列舉機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書項目五液壓控制系統(tǒng)在課題13中選做6學時課題1節(jié)流調(diào)速回路的設計安裝與調(diào)試2學時課題2差動連接增速回路的設計安裝與調(diào)試2學時課題3多缸順序動作回路的設計安裝與調(diào)試4學時實驗目的能夠正確設計節(jié)流調(diào)速回路、增速回路及速度換接回路，掌握其回路的特點并能夠正確安裝與調(diào)試。實驗儀器YCSA液壓傳動教學實驗臺實驗內(nèi)容1、設計安裝并調(diào)試進油路、回油路及旁路節(jié)流調(diào)速回路，并分析其速度負載特性。2、設計安裝并調(diào)試差動連接增速回路，并分析其增速原理。3、設計安裝并調(diào)試采用行程開關控制的多缸順序動作回路，并分析其控制原理實驗報告1、分析采用節(jié)流閥和調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路的調(diào)速特點。2、分析采用液壓缸差動連接的增速回路的增速原理。3、分析采用行程開關控制的多缸順序動作回路的控制原理。思考題1、采用節(jié)流閥和調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路哪個調(diào)速性能好為什么2、采用液壓缸差動連接實現(xiàn)增速有什么優(yōu)點3、如何采用壓力控制的方式實現(xiàn)多缸順序機械與汽車工程學院機電液控制綜合實驗指導書項目六氣壓控制系統(tǒng)在課題13中選做6學時課題1氣動節(jié)流調(diào)速回路的設計安裝與調(diào)試2學時課題