LGYZC-C01型機電液(氣)一體化控制綜合培訓系統

LGYZC-C01型機電液（氣）一體化控制綜合培訓系統不但能完成液壓氣動傳動課程的設計性、創造性、綜合性實驗，而且特別適用于液壓氣動工程測試，元件性能測試，對教學、科研、檢測具有極為強大的支持，是液壓學科中的學者、專家、工程技術人員的得力助手。

一、實驗項目
1、工程實驗/實踐項目
(1) 工業雙泵液壓站安裝與調試
(2) 疊加閥回路搭建與調試
(3) 雙缸同步控制回路搭建與調試
(4) 氣動機械手控制回路搭建與調試
(5) 傳送裝置（液壓馬達控制）回路搭建與調試
(6) 液壓與氣動仿真教學實訓項目
2、實踐/開發及課題研究方向
(1) 比例閥位置控制系統設計與實踐
(2) 比例閥壓力控制系統設計與實踐
(3) 比例閥速度控制系統設計與實踐
(4) 液壓缸PID位置控制系統設計與實踐
(5) 液壓馬達PID速度控制系統設計與實踐
(6) 基于DP總線和閥島綜合控制系統的設計與研究
二、性能及特點
1、機架采用鋁型材和優質鋼板按工業標準精心制作，外形簡潔精致，表面噴塑處理，漏網式整體回油集中收集，孔式蓋板。
2、實驗工作面為帶T型槽結構的鋁合金面板，有效工作面積大。
4、電器控制采用標準化的模塊式設計，模塊和模塊之間既可以獨立運行，也可以由幾個模塊組合成綜合控制系統，具有互換性強，操作方便的特點，并且設備的功能拓展和產品升級也非常方便。
5、電控模塊采用精制的鋁合金面板，箱體采用鋼制外殼堅固耐用，電器控制由多個基本模塊組成。
6、設備采用標準的工業用液壓及氣壓元器件，性能可靠，所有液壓閥采用華德液壓元件；
7、油箱采用電機和泵軸一體化連接，管路清潔整齊，特別進行了減震設計，大大降低了泵站產生的噪聲和振動。
8、液壓系統采用雙泵系統,在一個實驗臺上可同時提供兩組不同壓力和流量來滿足不同的實驗要求。
9、采用快速而可靠的連接方式，特殊的密封接口，保證實驗組裝方便、快捷，拆接不漏油，清潔干凈。
10、安全性強：帶有電流型漏電保護，帶有過流保護，防止誤操作損壞設備；帶相序保護，當斷相或相序改變后，切斷回路電源防止電機反轉。電氣控制采用24V直流安全電壓, 確保使用者安全。
三、技術參數
1、設備主體包括培訓/開發平臺（包含計算機）、雙泵液壓站、全自動軋鋼沖壓模擬裝置。輸入電源：三相四線AC380V， 50Hz，裝置容量：5.0kVA
2、平臺采用模塊化設計，通過模塊不同組合，可構建多種實踐/開發項目，并緊密結合工業實際應用。培訓系統平臺應包含實訓平臺（含平臺、空壓機、導線架、配套工具、實訓配件）、液壓元件模塊、疊加閥實訓模塊、比例閥實訓模塊、氣動元件模塊、電氣控制模塊、測控儀表等。所有液壓氣動元件要求為采用國家標準或國際標準的工業級優質元件。臺架外形尺寸（長×寬×高）2200mm×980mm×1150mm。（不含模擬裝置）
設備描述：
1）實訓平臺
（1）平臺1個，平臺含電氣控制部件、實訓元件存儲柜、運行指示單元、工具抽屜，底部安裝萬向輪，方便移動和布局。
（2）導線架1個，可懸掛和放置實訓專用連接導線，安裝萬向輪，方便移動。（3）空氣壓縮機1臺，公稱容積24L，額定流量：116L/min，額定輸出氣壓1MPa。
（4）電腦桌，用于放置計算機，有萬向輪，規格：560mm×600mm×1020mm
（5）商用計算機配置：CUP:Intel i5 7代CPU，內存：16G DDR4 2400MHz，硬盤：1TB，2G獨顯，22寸液晶顯示器，帶USB接口，音頻接口及讀卡器，帶還原功能，帶USB鍵盤鼠標。
（6）配套工具1套，電工工具套裝含數字式萬用表、剝線鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、螺絲刀、鑷子、剪刀、電烙鐵、烙鐵架、焊錫絲等；內六角扳手（九件套裝）、內六角扳手（4mm）1把、活動扳手（0-150mm）1把、活動扳手（0-250mm）1把、活動扳手（0-300mm）1把、雙開口呆扳手2把，泄壓工具2只
（7）實訓配件1套，含工業液壓膠管24根（兩端采用快速接頭）；外徑Φ6的氣管20米、氣動T型三通5個(接管外徑Φ6)、管塞5個(接管外徑Φ6)；專用實訓導線1包（黑、紅、綠（或黃）三色）；保險絲及其它易損件。
2）電氣控制模塊
（1）電源控制單元1套，由總電源控制及保護單元，電源電壓指示單元、系統啟/停控制單元、系統電源輸出單元等組成。
（2）控制按鈕模塊1套，按鈕模塊配置5只帶燈復位按鈕開關、5只帶燈自鎖按鈕開關、1只急停開關、1只二位旋鈕開關、1只三位旋鈕開關、1只蜂鳴器、以上器件所有觸點全部引到面板上，方便控制回路的連接。
（3）可編程控制器主機模塊1，1套，小型PLC CPU， AC220V電源輸入，DC24V I端子輸入，繼電器Q端子輸出型，所有I/O觸點、電源及公共端口全部引到面板上，方便控制回路的連接。
I/O點數14路輸入/18路繼電器輸出（可外加擴展模塊）。模擬量組合模塊4路輸入/1路輸出。
（4）可編程控制器主機模塊2，1套，2個端口(MPI 和DP)，采用支持Profibus DP通訊協議的模塊化PLC CPU主機，所有I/O觸點、電源及公共端口全部引到面板上，方便控制回路的連接。
I/O點數24路數字量輸入，16 路數字量輸出以及4路模擬量輸入和2路模擬量輸出，以及1路附加輸入（用于測量溫度）。
（5）繼電器控制模塊 1套，配置8只直流24V繼電器，1只直流24V時間繼電器，觸點全部引到面板上，方便于控制回路的連接。開關量(包括線圈)接線端子全部引到面板上，并且線圈得電時有相應的指示燈指示。
（6）比例調速閥控制模塊1套，供電電壓：直流24V±10%；功率：50W；控制電壓：±9V±2%；負載電阻：10Ω；*大輸出電流：2200mA；振蕩頻率：2.5kHz等。 3）測控儀表：
（1）耐震壓力表2只，YN-60ZQ/10MPa 量程范圍0-10MPa，內置甲基硅油；（2）壓力變送器2只，0～10MPa，供電電壓DC5V，變送輸出0-2V ，靈敏度范圍±0.5%；
（3）渦輪流量傳感器1只，0-166.7ml/s ；
（4）智能測量儀1只，智能儀表采用LED數碼顯示，內部控制采用先進的人工智能調節（AI）算法，具備自整定（AT）功能。
4）液壓元件模塊：
（1）二位四通電磁換向閥（24V直流濕式電磁鐵，帶通電指示燈插頭，通徑6， C型過渡機能）2只
（2）單向閥1只，板式，通徑8，壓力至31.5MPa。
（3）單向節流閥2只，板式，通徑8，壓力至35MPa。
（4）二通流量閥（調速閥）2只，通徑 6，板式，*高工作壓力31.5 MPa，*大流量32 L/min。
（5）直動式溢流閥1只， *高工作壓力31.5MPa，通徑6，旋鈕式，底板安裝，設定壓力至10MPa。
（6）柱塞式壓力繼電器 2只，底板安裝。
（7）分支閥1套，含三通4個、四通4個，45#鋼。
（8）板式閥基座1套 45#鋼，閥背部采用彈簧卡扣設計，閥板正面的進出油口安裝有防漏油快速接頭，由正面引出。
5）比例閥實訓模塊
（1）比例換向閥1只，含集成放大器，通徑6，直控式，閥芯帶位移反饋，電源24V DC，帶E DIN43 563-AM6-3的插座，給定值輸入±10V，*高工作壓力31.5 Mpa。滯環±0.5%，重復精度±0.5% 。
（2）疊加式過濾器2只，額定流量30L/min,額定壓力32MPa。過濾精度10μm。
（3）比例溢流閥1只，線性比例式，含集成放大器，通徑6，底板安裝，壓力等級100bar（10MPa）,電源24V DC，帶E DIN43 563-AM6-3的插座，1MPa閥壓降下的名義流量不小于8L/min。滯環±1 %的*高設定壓力，重復精度±1%的*高設定壓力，線性度±1.5%的*高設定壓力。
（4）比例流量控制閥1只，通徑6，流量遞增型，流量范圍（A->B）至10L/min，帶單向閥，供電電壓DC24V，給定輸入值0-+10V。滯環±0.5%的*大流量，重復精度0.5%的*大流量。
6）疊加閥實訓模塊
（1）疊加式溢流閥 1只，P油路用，通徑6（或01規格），*高工作壓力21 MPa，壓力調節范圍至14MPa。
（2）疊加式減壓閥 1只，P油路用，通徑6（或01規格），*高工作壓力31.5 MPa，壓力調節范圍至7MPa。
（3）疊加式順序閥 1只，P油路用，通徑6（或01規格），*高工作壓力25 MPa，壓力調節范圍至14MPa。
（4）疊加式單向節流閥1只，通徑6（或01規格），A油路進口節流，*高工作壓力31.5 MPa。
（5）疊加式液控單向閥1只，通徑6（或01規格），A和B油路用，開啟壓力0.2MPa，*高工作壓力31.5 MPa。
（6）三位四通電磁換向閥1只，通徑6（或01規格）彈簧回中式，O型中位機能（閥芯形式2），24V直流帶通電指示燈插頭型
（7）三位四通電磁換向閥 1只，通徑6（或01規格）彈簧回中式，Y型中位機能（閥芯形式4），24V直流帶通電指示燈插頭型
（8）帶應急手柄的三位四通電磁換向閥1只，通徑6，H型中位機能，24V直流濕式電磁鐵，帶通電指示燈插頭型。
（9）疊加閥頂板2只， 45#鋼，尺寸：65mm×47mm×40mm。
（10）疊加閥壓力表連接板2只，45#鋼，尺寸：65mm×47mm×40mm。
（11）疊加閥雙組基礎閥板1只，45#鋼，尺寸：150 mm×80mm×100mm。
（12）疊加閥三組基礎閥板1只，45#鋼，尺寸：200mm×80mm×100mm
7）氣動元件模塊
（1）氣動三聯件1只
（2）調壓閥（帶壓力表) 2只
（3）氣控延時閥（常閉式）1只
（4）單向節流閥 6只
（5）閥島1套，工作電源范圍DC18-30V，包含電源部分，現場總線模塊，狀態LED顯示，通訊及故障LED顯示，支持Profibus DP通訊協議，5個M7的單電控二位五通閥，1個M7的雙電控二位五通閥，流量330L/min。
3、工業級雙泵液壓站獨立放置，外形尺寸（長×寬×高）1400mm×700mm×900mm，雙泵液壓站包含高壓定量泵機組和限壓/恒壓式變量葉片泵機組，均安裝系統安全調壓組件及系統壓力表、有配套的泵站控制單元，泵站還包含冷卻器、蓄能器、液位控制繼電器、壓力管路過濾器等，油箱應包含必備附件。
1）工業泵站油箱1只，*大容積140L。
2）定量柱塞泵組1套，定量柱塞泵：排量≥5ml/r，額定壓力31.5MPa，電機：三相交流電壓380V，額定功率：3KW，額定轉速1420r/min。 B級絕緣
3）變量葉片泵組1套，限壓式變量葉片泵：額定流量不小于8L/min，系統工作壓力：6.3MPa，電機：三相交流電壓380V，額定功率：1.5KW，額定轉速1420r/min。B級絕緣
4）定量泵調壓組件1套，由系統調壓閥底座、先導式溢流閥、直動式溢流閥（管式）、二位三通電磁換向閥、直動式溢流閥、單向閥等組成。
5）變量葉片泵調壓組件1套，由系統調壓閥底座、直動式溢流閥、單向閥等組成。
6）蓄能器（含支架及抱箍）1只，氣體容積1.6，壓力20MPa。
7）風冷卻器1只，
8）壓力管路過濾器2只，過濾精度10，壓力20MPa。
9）液壓油 L-HL32或L-HM32號，100升
10）耐震不銹鋼壓力表，YN-100ZQ/10MPa 1只，量程范圍0-10MPa 精度2.5級，內置甲基硅油，含固定支架。
11）耐震不銹鋼壓力表，YN-100ZQ/25MPa 1只，量程范圍0-10MPa 精度2.5級，內置甲基硅油，含固定支架。
12）泵站電氣控制箱1只，泵站控制電氣部分包含智能溫度儀、液位繼電器，交流接觸器、熱保護器，急停按鈕等器件。
13）油箱附件1套，含油溫液位計（含測溫功能）1只、清潔蓋1只、空氣濾清器1只、吸油過濾器（網式，流量40L/min過濾精度100）1只。
4、全自動軋鋼沖壓模擬裝置外形尺寸（長×寬×高）不超過1550mm×500mm×800mm，由氣動上料實訓模塊、傳送實訓模塊（液壓馬達控制）、軋鋼實訓模塊（雙缸同步）、沖壓實訓模塊和下料實訓模塊（氣動機械手）組成，通過PLC控制可以完成獨立站點的運行，也可以組成系統實現聯動控制。
1）模擬裝置控制單元1套，要求：小型PLC， DC/DC/DC，外加數字量擴展模塊，以及通訊模塊EM277。PLC的I/O點數14輸入/10晶體管輸出，數字量擴展模塊8輸入/8輸出。
2）氣動上料實訓模塊1套，上料實訓模塊由井式上料機構、頂料氣缸、推料氣缸。
3）傳送實訓模塊（液壓馬達控制）1套，傳遞實訓單元采用同步帶傳動、鏈條傳動等傳動機構，由擺線液壓馬達、測速傳感器（1024脈沖/轉）、輥子鏈輪、12只滾筒、同步帶輪、基座等部件組成。機械結構件采用45#鋼材料。
4）軋鋼實訓模塊（雙缸機械同步）1套，軋鋼實訓模塊由軋鋼支架、軋鋼輥子、輥子鏈輪、同步液壓缸、直線位移傳感器（量程150mm,供電電壓 DC5V），機械結構件采用45#鋼材料。
5）沖壓實訓模塊1套，沖壓實訓模塊由沖壓缸、上頂缸、定位缸、直線位移傳感器（量程150mm,供電電壓 DC5V），機械結構件采用45#鋼材料。軋鋼及沖壓模塊直線位移傳感器：獨立線性精度±0.1%
6）下料實訓模塊（氣動機械手）1套，下料實訓模塊由真空吸盤，無桿氣缸、雙聯氣缸、步進電機。
5、可進行電氣線路快速插接和電氣系統調試。
6、噪聲和振動小。
7、具有電控系統安全保護、壓力源具有超高壓卸載保護功能，以免損壞元件及保證安全。
8、供貨時提供設備說明書、實驗指導書。
9、提供教學軟件及PLC案例程序，其中軟件含自動化仿真軟件，滿足多學科，多專業的教學需求，軟件涵蓋氣動、液壓、電工、數字電子、PLC編程、PLC的內部硬件設計、電氣控制、支持與培訓平臺PLC互通的順序流程圖等功能。
1）自動化仿真軟件配置：
（1）仿真內容：① 液壓及氣動、② 電氣、電工及數字電路、③ PLC及HIM人機界面、 ④ 控制面板、⑤機械連接；
（2）通用元件庫：
①液壓及比例液壓② 氣動及比例氣動③電氣控制、電氣工程、電工及數字電路④AB PLC梯形圖、S7-300PLC梯形圖及SFC順序功能圖編程⑤HIM人機界面及控制面板⑥閉環控制及PID計算。
液壓及比例液壓、氣動及比例氣動符合：ISO 1219-1-1991標準；
電氣控制符合：IEC標準及JIC標準；
電氣工程符合：IEC標準及NEMA標準；
電工符合：IEC標準、NEMA標準及HQ標準。
（3）檢測功能：壓力、流量、位移、轉速及速度、溫度、電壓、電流及各種仿真參數實時曲線顯示，并能夠將檢測到的實時仿真參數以文本的形式導出；
（4）雙向通訊：①能夠用軟件內部的控制電路來控制外部的對象，②也能夠用外部的PLC來控制軟件內的對象，③支持與硬件設施進行USB通訊，數據交互，實現半實物仿真虛擬擴展模擬。
2）動畫功能：
（1）具備二維線條動畫、二維剖面動畫及三維3D動畫的仿真演示能力；
（2）配置二維剖面元件庫，主要是各類液壓、氣動、管路及機械結構的剖面元件，方便系統設計時調用（內部結構、原理教學）；
3）設計功能：
（1）利用豐富的元件庫資源，能夠設計各種液壓系統、氣動系統、電氣、電工、數字電路及自動化控制電路，能夠用設計的自動化控制電路及其它電氣、電工電路與液壓、氣動及機械機構鏈接，并用仿真功能演示出各種設計系統的仿真效果；
（2）可以進行對液壓氣動方向閥的進行自定義設計。
（3）可以進行對放置的元件材料進行匯總，形成報表物料清單、采購清單。
（4）①能夠利用繪畫功能設計繪制出各種機械機構，并能與其它系統鏈接完成各種仿真動畫演示，②能夠對PLC I/O、數據類型、外觀進行自定義設計；
（5）能夠對仿真的對象進行參數設置，根據材料的技術特征設置（例如材料密度，直徑，厚度，摩擦，等等），外部負載設置，能夠通過受力曲線進行參數設置，也能夠通過自帶的虛擬儀器進行相關測量，能夠在仿真動畫過程中對仿真對象進行相關參數更改，以及相關的參數的變化監視形成動趨勢圖。同時能夠導出相關的數據，供老師的教學科研；
（6）配置商業數據庫：存放參數與多家國際知名公司（如：力士樂、海德福斯，伊頓等）的元件參數一致的元件，供教學、設計、選型、測試時調用，使設計的仿真系統能夠更加真實的仿真出實際工程系統；
4）教學功能：
（1）授課過程管理：能夠進行教學設計，與仿真項目鏈接互動，也能夠與學生進行互動教學；
（2）故障設置及分析排除：能夠對液壓、氣動及控制電路進行故障設置，并利用各種虛擬手段分析故障位置，并能夠排除故障，形成設故排故能力；
（3）設置自定義庫：能夠對豐富的元件庫進行重新的歸納，形成學校，老師自己的專業庫，也能夠集中各種項目，便于重復的調用用資源共享。
（4）可完成的仿真實驗項目：
可完成各種氣動回路仿真（氣動基本回路、氣動邏輯控制回路、氣動回路的電氣控制系統及PLC控制系統仿真）各種液壓回路仿真（含采用普通電氣控制系統的各種液壓基本回路的仿真及部分PLC控制的順序動作回路回路仿真）

液壓系統回路1（閉環控制）

液壓系統回路2（閉環控制）

氣動系統回路圖1

氣動系統回路圖2

電器控制回路圖1

電器控制回路2

HIM人機界面

控制界面

PLC編程功能圖

系統仿真參數設置界面圖

輸出參數曲線圖

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