透明液压PLC控制实训装置,结构简介
透明液压PLC控制实训装置是根据透明液压PLC控制实训装置,结构简介
结 构 简 介
透明液压PLC控制实训装置是根据《液压与气压传动》、《液压控制技术》等通用教材的内容要求，同时吸收了该专业广大师生的建议，经过精心设计及与可编程控制器（PLC）完美结合，使液压原理与自动控制理论能得到有效的运用。该实验装置除了可以进行常规的液压基本控制回路实验外，还可进行模拟液压控制技术应用实验、液压技术课程设计，以及可编程控制器(PLC)的学习及其基本应用实验等，是机电一体化专业不可多得的实验设备。
该实训装置适应与大中专院校、职业学校机械工程、机电一体化和自动化专业开设《液压与气压传动》、《液压控制技术》和《PLC可编程序控制器原理及应用》等相关课程的教学实验，同时也可作为机、电和液一体化的综合实验。学生通过操作实验及课程设计，可以更准确、更形象地深入了解，掌握液压元件的结构，液压回路的控制原理及设计方法等。通过实验，掌握PLC可编程控制器的功能，控制原理及编程技巧等。
透明液压PLC控制实训装置主要由实训桌及实训台、透明液压元件和电气控制器件。可编程器(PLC)组件等组成。
实训桌、实训台为铁质双层亚光密纹喷塑结构，实训桌柜内存放液压元件等。
各个液压元件成独立模块，且装有带弹性卡式底板，可方便、随意地将元件安放在实训面板（面板带"T"沟槽形式的铝合金型材结构）上。回路搭接采用快换接头，布局灵活，拆接方便快捷。
PLC电气控制系统的功能介绍及使用说明
PLC电气控制系统由PLC可编程序控制单元、电气输入单元，电气输出单元二部分组成。由直流电压单元（DC
24V）供给电源。使用时通过连接线将各部分连接起来。
通过编写PLC控制程序可以实现所需要的控制功能，因而通过改变控制程序，得到所需的控制功能。本实验装置的出厂设置功能是：通过按钮信号或行程开关信号来控制电磁换向阀。
电气输入单元的控制分为三个独立的控制部分：控制组一、控制组二和控制组三。对应的分别控制输出：电磁阀组一、电磁阀组二和电磁阀组三。
其控制方式为：
"控制组一"中按下"换向I"按钮或"常开启动I"有信号，则对应电磁阀组一的"输出I"有输出;按下"换向II"按钮或"常开启动II"有信号，则对应电磁阀组一的"输出II"有输出，同时"I"无输出，即"输出I"与"输出II"互锁，此主要是因为双电磁换向阀的两个电磁铁不能同时得电（注：双电磁换向阀的两个电磁铁必须接在同一电磁阀组的"输出I"、"输出II"）。按下"停止"按钮"常闭停止"，则"输出I"、则"输出I"、"输出II"均停止输出。
"控制组二""控制组三"的控制方式与"控制组一"相同。
继电器控制单元
继电器控制单元其功能和PLC电气控制系统的基本控制功能相同，两组功能相同且独立的控制信号分别控制相应的电磁阀组。
继电器控制系统包括相对独立的两个控制组，使用时"控制组一"中按下"换向I"按钮或"常开启动"有信号（行程开关常开触点闭合），则对应电磁阀组一的"输出I"输出，相应输出指示灯亮：按下"换向II"按钮或"常闭停止"，有信号（行程开关常闭触点断开），则对电磁阀组一的"输出II"输出，相应输出指示灯亮，同时"输出I"
停止输出，输出指示灯灭，即"输出I"与"输出II"互锁，因为双电换向阀的两个电磁铁不能同时得电。（注：双电磁换向阀的两个电磁铁必须接在同一电磁组的"输出I"、"输出II"上）。按下"停止"按钮，则"输出I"、"输出II"均停止输出。
"控制组二"的控制方式同上。继电器控制系统在使用时，只需将直流24V电源接入，输入、输出接到相应的位置上，即可进行控制操作（要确保线路连接正确）。
油泵电机及调速电路
1、功能介绍
由于本实验验装置的各个油路，具有回路压力范围大，流量要求不一致等特点，因此，为了更好的满足实验演示要求。油泵拖动电机采用了小型直流激励电机及直流电机调速器。
2、直流电机技术参数
电机型号：110ZYT-102 额定电流：1.6A
额定功率：250W 额定电压：DC220V可调
调速范围：0~1400 r/min
3、直流电机调速器技术参数
直流电机调速器技术参数：
输入电压：AC220V
输出电压：DC 0~220V
5、起动油泵电机时，应先将电机调速器的调速旋钮逆时针旋到最慢位置，然后按起动按钮，再将调速器旋到所需要的转速或油路工作压力。
6、严格禁止在油泵，吸油管及油箱内无液压油的状态下，起动油泵电机及高速运转。
7、起动油泵电机时，先检查实验油路是否有错按，是否有漏油现象。
实验演示操作注意事项
1、使用本设备进行实验演示的人员应具备一定的液压基础知识。应参阅学习《机械基础》《液压原理》《液压传动》等课程与教材，实验操作前应详细地阅读本使用手册。了解液压元件的结构性能和油路的工作原理。
2、对于要求进行实验的油路应先进行理论分析，装配开始前应对元件的安装进行布局。布局时应考虑回路中所有元件的位置，元件上各油孔的接头方向及油路的布置进行多次的调整，使之达到最佳方案为止。
3、元件布局后，可仔细地根据所标出的油孔字母符号进行油路的连接。油路连接完后，可进行控制电路的连接。
4、安装完毕，应仔细校对回路及油孔是否有错，电器连接线与插孔是否插错及没插到底。
5、启动油泵电机时，应先将电机调速器旋钮逆时针旋到底，按启动按钮，再将调速器按钮顺时针转到所需的油路或工作压力。
6、对没有液压油流动的元件及油管（如：压力表、压力继电器、弹簧回位油缸等）需要将腔体内的空气排出，排气时可先将液压元件卸下置于较低的位置，然后来回快速旋转油泵电机调速旋钮，形成变化的压力油，使油流入空腔内将空气排出后将元件挂回原处。
7、将电机转速调到较高处，然后调整溢流阀，使工作回路的压力达到要求。（一般0.8Mpa）若调整溢流阀达不到要求，可适当调节电机转速。
8、按下操作按钮，即可进行演示，在此过程中请注意观察各种现象，为了减少磨损，增长使用寿命，建议运行时间不要过长。
10、实验完毕，应先拆除位置较高的元件，以便油流回油箱，并应倒出元件内的液压油，清洁外表，放回原处。
液压基本回路的实验及原理分析
液压基本回路是液压元件组成并能完成特定功能的典型回路，对于任何一种液压系统，不论其复杂程度如何，实际上都是由一些液压基本回路组成的。熟悉这些基本回路，对于了解整个液压系统会有较大的帮助。常用的液压基本回路按其功能可分为：方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。每一个基本回路都具备一种特定功能。
实验1 用换向阀的换向回路
实验目的
了解换向阀的换向过程。
实验内容
液压系统中执行换向动作大都由换向阀来实现，根据工作要求，可以选用二位或三位，四通或五通人工、机械、液压和电气等各种控制类型的换向阀。回路原理如图1-1所示，具体工作情况见表1-1。
实验所需元件
三位五通手动换向阀、溢流阀、双作用油缸、压力表
1-1 用换向阀的换向回路
1-溢流阀 2-三位五通手动换向阀 3-双作用油缸 4-压力表
实验2 用"O"型机能换向阀的锁紧回路
实验目的
为了使执行元件在任意位置上停止及防止其停止后窜动，可采用锁紧回路。本实验是用三位四通"O"型机能换向阀的锁紧回路。
实验内容
回路原理如图2-1所示，当YV1、YV2电磁铁都断电时，阀芯处于中间位置，液压缸的工作油口被封闭。由于缸的两腔都充满了油液，而油液又是不可压缩的，所以就可使活塞锁紧在任何行程位置。这种锁紧回路由于换向阀密封性差，存在泄漏，故锁紧效果较差，但结构简单。具体工作过程见表2-1所示。
实验所需元件
三位四通电磁换向阀（O）、溢流阀、压力表、双作用油缸
2-1 用"O"型机能换向阀的锁紧回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O型）
3-双作用油缸 4-压力表
实验3 液控单向阀的锁紧回路
实验目的
为了执行元件在任意位置上停止及防止其停止后窜动，本实验为用液控单向阀的双向锁紧回路。
实验内容
回路原理如图3-1所示，当YV1、YV2电磁铁都断电时，三位四通换向阀阀芯处于中间位置，出油口A、B与回油口O接通，无压力，故液控单向阀A、B关闭，液压缸两腔均不能回油，活塞被双向锁紧。由于液控单向阀的密封性好，回路锁紧效果较好。具体工作过程见表3-1。
实验所需元件
液控单向阀（2个）、三位四通电磁换向阀（H）、溢流阀、双作用油缸、压力表
3-1 用液控单向阀的锁紧回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（H）
3、4-液控单向阀 5-液压缸 6-压力表
实验4 单级调压回路
实验目的
利用压力控制阀来控制系统中油液的压力，以满足执行元件（液压缸或液压马达）输出力和转矩克服负载要求。
实验内容
回路原理如图4-1所示，实验时，可通过调节溢流阀得到不同的出口压力，压力值可从压力表中读取。
实验所需元件
溢流阀、压力表
4-1 单级调压回路
1-溢流阀 2-压力表
实验5 二级调压回路
实验目的
有些液压传动机械在工作过程的各个阶段需要不同的压力，如图5-1所示活塞上升与下降过程中需要不同的压力，这时就需要多级压力回路。
实验内容
图5-1所示为用两个溢流阀分别控制两种压力的二级调压回路，活塞下降是工作行程，需要压力大，由溢流阀1调定，数值较大，活塞上升是非工作行程，系统压力由流溢阀2调定，数值较小，上下方向及压力变换可以用换向阀进行转换。
实验所需元件
溢流阀（2个）、双作用油缸、三位五通手动换向阀
4-5 二级调压回路
1、2-溢流阀 3-三位五通手动换向阀
4-压力表 5-双作用油缸
实验6 用减压阀的减压回路
实验目的
在定量泵液压系统中，溢流阀按主系统的工作压力进行调定，但控制系统需要的工作压力较低，润滑油路的工作压力更低，这时可以采用减压回路。
实验内容
回路原理如图6-1所示，在需要获得稳定低压的油路中，接入减压阀5，可组成减压回路，其中减压阀5的调定压力小于溢流阀1的调定压力，压力表6测量减压回路的压力，压力表6测量主油路压力。工作过程见电磁铁工作表6-1。
实验所需元件
减压阀、溢流阀、二位四通电磁换向阀（2个）、双作用油缸（2个）、压力表（2个）
6-1 减压回路
1-溢流阀 2、3-二位四通电磁换向阀 4-单向阀
5-减压阀 6、7-压力表 8、9-双作用油缸
实验7 用增压缸的增压回路
实验目的
增压回路是用来使局部油路或个别执行元件得到比主油路高的压力，增压的方法很多，本实验是用增压缸的增压回路。
实验内容
回路原理如图7-1所示，增压缸由大、小两个液压缸a和
b组成，a缸中的大活塞和b缸中的小活塞用一根活塞杆连接起来，当压力油进入液压缸a的左腔，油压就作用在大活塞上，
推动大小活塞一起向右运动，这时b缸里就可产生更高
的油压，其原理如下： Fa=Pa Aa Fb=Pb Ab
式中：Fa-作用在大活塞左端的力、Fb-作用在小活塞右端的力、Pa-系统压力、Aa-大活塞的有效作用面积、Ab-小活塞的有效作用面积、Pb-液压缸的b的压力。
因为大小活塞由一根活塞杆连接在一起，而且运动基本上是匀速，所以力应该互相平衡，若忽略摩擦力等因素，则Fa=Fb，PaAa=PbAb,既Pb=PaAa/Ab，由于Aa>Af,所以Pb>Pa.
图中辅助油箱的主要作用在工作油缸活塞上升的时候，油液可以通过单向阀进入b缸，以补充这部分管路的泄漏（既增压液压缸的活塞左移时间）。
实验所需元件
增压缸、辅助油箱、单向阀、弹簧回位油缸、二位四通电磁换向阀、溢流阀
7-1 增压回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-增压缸
4-弹簧回位油缸 5-单向阀 6-辅助油箱
实验8 用换向阀的卸载回路
实验目的
当液压系统中的执行元件停止运动后，卸载回路可使液压泵输出的油液以最小的压力直接流回油箱，可节省驱动液压泵电动机的动力消耗，减小系统发热。并可延长液压泵的使用寿命。
实验内容
回路原理如图8-1所示，利用三位换向阀的中位机能卸荷，这里的三位换向阀的中位机能可采用M，H等类型。当换向阀处于中位时，液压泵输出的油液经换向阀中间通道直接流回油箱，实现液压泵卸载。这种卸载回路结构简单，但当压力较高、流量较大时容易冲击，故一般适用于压力较低和小流向的场合。当流量较大，可使用液动或电液动换向阀来卸载。
实验所需元件
三位四通电磁换向阀（H）、双作用油缸、溢流阀
8-1 卸荷回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（H）
3-双作用油缸
实验9 进油节流调速回路
实验目的
采用定量泵供油，由流量阀改变进入执行元件的流量来调节执行元件速度。把流量控制阀装在执行元件的进油路上，称为进油节流调速回路。本实验将节流装在液压缸的进油路上，从油泵输出的油液一部分通过溢流阀回油箱，另一部分通过节流阀进入液压缸，使得活塞获得一定的运动速度，调节节流阀的通流面积可调节进入液压缸的流量，实现调速。
实验内容
回路原理如图9-1所示，节流阀3安装在液压缸进油路中控制流入液压缸的流量。工作过程见表9-1。
实验所需元件
溢流阀、三位四通电磁换向阀（O）、节流阀、双作用油缸
9-1 进油节流调速回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3-节流阀 4-双作用油缸
实验10 回油节流调速回路
实验目的
采用定量泵供油，由流量阀改变进入执行元件的流量来调节执行元件速度。把流量控制阀装在执行元件的回油路上，称为回油节流调速回路。本实验将节流装在液压缸的回油路上，通过调节节流阀的通流面积可调节液压缸的回油流量，从而实现调速。
实验内容
回路原理如图10-1所示，节流阀3安装在液压缸回油路中控制流出液压缸的流量，这种回路能承受负向载荷。工作过程见表10-1。
实验所需元件
溢流阀、三位四通电磁换向阀（O）、节流阀、双作用油缸
10-1 回油节流调速回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3-节流阀 4-双作用油缸
实验11 变量泵调速回路
实验目的
通过改变油泵的输油量实现调速。
实验内容
回路原理如图11-1所示，利用调节齿轮油泵转速方式以改变输油量的大小，从而改变了活塞运动的速度，具体工作情况见表11-1。系统中的溢流阀起安全保护作用，在系统过载时才打开溢流，从而限定了系统的最高压力。与节流调速相比，容积调速的主要优点是效率高（压力与流量的损耗少），回路发热少，适用于功率较大的液压系统。
实验所需元件
溢流阀、二位四通电磁换向阀、双作用油缸
11-1 变量泵调速回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-双作用油缸
实验12 变量泵和调速阀组成的复合调速回路
实验目的
本实验用变量和节流阀（或调速阀）相配合来进行调速的方法，通常称为容积节流复合调速。这种调速方法具有作稳定，效率较高的优点。
实验内容
回路原理如图12-1所示，利用调节齿轮油泵转速方式以改变输油量的大小，从而改变了活塞运动的速度，具体工作情况见表12-1。在这种回路中，泵的输油量与系统的需求量（既调速阀的通过流量）是相适应的，因此效率高、发热低。同时，由于采用了调速阀，液压缸的运动速度基本不随负载而变化，即使在较低的速度下工作时，运动也较稳定。
实验所需元件
溢流阀、二位四通电磁换向阀、双作用油缸、调速阀、单向阀
12-1 变量泵调速回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-调速阀
4-单向阀 5-双作用油缸
实验13 流量阀短接的速度换接回路
实验目的
速度换接回路用于实现两种不同速度之间的切换，这种速度换接分为快速--慢速之间换接和慢速--慢速之间换接两种形式。本实验用短接流量阀的方式实现快慢速换接。
实验内容
回路原理如图13-1所示，当流量阀短接时，为快进状态，阀5中B口附近的标志X代表将B口堵上。具体工作情况见表13-1。
（3）实验所需元件
溢流阀、二位四通电磁换向阀、双作用油缸、调速阀、二位二通电磁换向阀
13-1 调速阀短接的速度换接回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-调速阀
4-二位二通电磁换向阀 5-双作用油缸
实验14 二次进给回路
实验目的
一些机器设备工作时需要两种不同的工作速度，通常将两个调速阀串联或并联在油路中，用换向阀进行切换，实现两种不同的工作速度。
实验内容
图14-1为调速阀串联的二次进给回路，调速阀3用于一次进给节流，调速阀4用于第二次进给节流，具体工作情况见表14-1，实验时调速阀4的流量要调得比3小。
实验所需元件
调速阀（2个）、二位二通电磁换向阀、双作用油缸、二位四通电磁换向阀、溢流阀
14-1 调速阀串接的二次进给回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3、4-调速阀
5-二位二通电磁换向阀 6-单向阀 7-双作用油缸
实验15 用顺序阀的顺序动作回路
实验目的
在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制，本实验利用顺序阀实现顺序动作，属于压力控制型。
实验内容
回路原理如图15-1所示，两缸按①-②-③-④的顺序动作，具体工作过程见表15-1。这种顺序动作回路的可靠性在很大程度上取决于顺序阀的性能和压力调定值。为了保证严格的动作顺序，应使顺序阀3的调定压力比夹紧缸8的最高工作压力高（8-10）×10000Pa，否则顺序阀可能在压力波动下先行打开，钻孔液压缸产生先动现象（也就是工件没夹紧就钻孔），影响工作的可靠性；同理，顺序阀6的调定压力应比钻削缸后退时的最高压力高（8-10）×10000Pa。此回路适用于液压缸数目不多，阻力变化不大的场合。
实验所需元件
15-1 用顺序阀的顺序动作回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3、5-顺序阀
4、6-单向阀 7、8-双作用油缸
实验16 用压力继电器控制的顺序动作回路
实验目的
在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制，本实验利用压力继电器实现顺序动作，属于压力控制型。
实验内容
回路原理如图16-1所示，两缸按①-②的顺序动作,具体工作情况见表16-1。这种利用压力继电器实现顺序动作的回路简单易行，应用普遍。为了防止压力继电器误发信号，其压力调整数值既要比缸5动作的最高工作压力高（3-5）×10000Pa又要比溢流阀的调定压力低（3-5）×10000Pa。
实验所需元件
双作用油缸、二位四通电磁换向阀（2个）、溢流阀、压力继电器
16-1 用压力继电器控制的顺序动作回路
1-溢流阀 2、3-二位四通电磁换向阀
4-压力继电器 5、6-双作用油缸
实验17 用行程开关控制的顺序动作回路
实验目的
在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制，本实验利用行程开关实现顺序动作，属于行程控制型。
实验内容
回路原理如图17-1所示，两缸按①-②-③-④的顺序动作，具体工作情况见表17-1。采用行程开关的顺序动作回路简单易行，各缸顺序由电气线路保证，改变电气线路即可改变动作顺序，但这种回路的可靠性取决于电器元件，电气线路比较复杂。
实验所需元件
双作用油缸、二位四通电磁换向阀（2个）、溢流阀、行程开关（3个）
17-1 用行程开关控制的顺序动作回路
1-溢流阀 2、3-二位四通电磁换向阀
4、5-双作用油缸 6、7、8-行程开关
实验18 用行程阀的顺序动作回路
实验目的
在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制，本实验利用行程阀实现顺序动作，属于行程控制型。
实验内容
回路原理如图18-1所示，两缸按①-②-③-④的顺序动作，具体工作情况见表18-1。调节挡块的位置，就可以控制动作②继动作①之后开始的时间。采用行程阀的顺序动作回路，工作较可靠，但行程阀只能安装在工作台附近，另外改变动作顺序也比较困难。
实验所需元件
双作用油缸、二位四通行程阀、三位五通手动换向阀、溢流阀
18-1 用行程阀的顺序动作回路
1-溢流阀 2-三位五通手动换向阀
3-二位四通行程阀 4、5-双作用油缸
实验19 串联液压缸的同步回路
实验目的
本实验将两液压缸串联实现同步动作。
实验内容
回路原理如图19-1所示，动作开始时，液压缸3回油腔排出的油被送入液压缸4的进油腔，若两缸的有效工作面积相等，则能实现同步运动。这种回路结构简单、效率高，能适应较大的偏载，但泵的供油压力较高，同步精度受两缸制造、内部泄露等因素影响，具体工作情况见表19-1。
实验所需元件
双作用油缸（2个）、三位四通电磁换向阀（O）、溢流阀
19-1 串联液压缸的同步回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3、4-双作用油缸
实验20 用调速阀控制的同步回路
实验目的
本实验利用调速阀控制进油量，使执行元件实现速度同步。
实验内容
回路原理如图20-1所示，在两个并联的液压缸的进油路上分别串接一个调速阀，仔细调整两个调速阀的开口大小，控制进入两液压缸的油液流量，从而实现两缸同速右行，具体工作情况见表20-1。
实验所需元件
溢流阀、三位四通电磁换向阀（O）、调速阀、双作用油缸
20-1 用调速阀控制的同步回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3、4-调速阀 5、6-双作用油缸
实验21 单向阀保压回路
实验目的
保压回路的功能是在执行元件停止工作或仅有工作变形所产生的微小位移的情况下，使执行元件工作压力基本保持不变。
实验内容
回路原理如图21-1所示，压力继电器调整压力大于油缸运动时所需要工作压力，油缸运动到终点、压力升高、压力继电器工作，使油泵二位二通电磁阀卸荷。油缸工作压力有单向阀保压。具体工作情况见表21-1。
实验所需元件
溢流阀、二位四通电磁换向阀、二位二通电磁换向阀、压力继电器、单向阀、双作用油缸
21-1 单向阀保压回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-二位二通电磁换向阀
4-压力继电器 5-单向阀 6-双作用油缸
实验22 换向阀保压回路
实验目的
保压回路的功能是在执行元件停止工作或仅有工作变形所产生的微小位移的情况下，使执行元件工作压力基本保持不变。
实验内容
回路原理如图22-1所示，利用三位四通电磁换向阀的O型中位机能，可实现油泵经二位二通电磁阀卸荷。三位四通电磁换向阀中位保压。具体工作情况见表22-1所示。
实验所需元件
溢流阀、三位四通电磁换向阀（O）、二位二通电磁换向阀、双作用油缸
22-1 换向阀保压回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3-二位二通电磁换向阀 4-双作用油缸
。该实验装置除了可以进行常规的液压基本控制回路实验外，还可进行模拟液压控制技术应用实验、液压技术课程设计，以及可编程控制器(PLC)的学习及其基本应用实验等，是机电一体化专业不可多得的实验设备。
该实训装置适应与大中专院校、职业学校机械工程、机电一体化和自动化专业开设《液压与气压传动》、《液压控制技术》和《PLC可编程序控制器原理及应用》等相关课程的教学实验，同时也可作为机、电和液一体化的综合实验。学生通过操作实验及课程设计，可以更准确、更形象地深入了解，掌握液压元件的结构，液压回路的控制原理及设计方法等。通过实验，掌握PLC可编程控制器的功能，控制原理及编程技巧等。
透明液压PLC控制实训装置主要由实训桌及实训台、透明液压元件和电气控制器件。可编程器(PLC)组件等组成。
实训桌、实训台为铁质双层亚光密纹喷塑结构，实训桌柜内存放液压元件等。
各个液压元件成独立模块，且装有带弹性卡式底板，可方便、随意地将元件安放在实训面板（面板带"T"沟槽形式的铝合金型材结构）上。回路搭接采用快换接头，布局灵活，拆接方便快捷。
PLC电气控制系统的功能介绍及使用说明
PLC电气控制系统由PLC可编程序控制单元、电气输入单元，电气输出单元二部分组成。由直流电压单元（DC
24V）供给电源。使用时通过连接线将各部分连接起来。
通过编写PLC控制程序可以实现所需要的控制功能，因而通过改变控制程序，得到所需的控制功能。本实验装置的出厂设置功能是：通过按钮信号或行程开关信号来控制电磁换向阀。
电气输入单元的控制分为三个独立的控制部分：控制组一、控制组二和控制组三。对应的分别控制输出：电磁阀组一、电磁阀组二和电磁阀组三。
其控制方式为：
"控制组一"中按下"换向I"按钮或"常开启动I"有信号，则对应电磁阀组一的"输出I"有输出;按下"换向II"按钮或"常开启动II"有信号，则对应电磁阀组一的"输出II"有输出，同时"I"无输出，即"输出I"与"输出II"互锁，此主要是因为双电磁换向阀的两个电磁铁不能同时得电（注：双电磁换向阀的两个电磁铁必须接在同一电磁阀组的"输出I"、"输出II"）。按下"停止"按钮"常闭停止"，则"输出I"、则"输出I"、"输出II"均停止输出。
"控制组二""控制组三"的控制方式与"控制组一"相同。
继电器控制单元
继电器控制单元其功能和PLC电气控制系统的基本控制功能相同，两组功能相同且独立的控制信号分别控制相应的电磁阀组。
继电器控制系统包括相对独立的两个控制组，使用时"控制组一"中按下"换向I"按钮或"常开启动"有信号（行程开关常开触点闭合），则对应电磁阀组一的"输出I"输出，相应输出指示灯亮：按下"换向II"按钮或"常闭停止"，有信号（行程开关常闭触点断开），则对电磁阀组一的"输出II"输出，相应输出指示灯亮，同时"输出I"
停止输出，输出指示灯灭，即"输出I"与"输出II"互锁，因为双电换向阀的两个电磁铁不能同时得电。（注：双电磁换向阀的两个电磁铁必须接在同一电磁组的"输出I"、"输出II"上）。按下"停止"按钮，则"输出I"、"输出II"均停止输出。
"控制组二"的控制方式同上。继电器控制系统在使用时，只需将直流24V电源接入，输入、输出接到相应的位置上，即可进行控制操作（要确保线路连接正确）。
油泵电机及调速电路
1、功能介绍
由于本实验验装置的各个油路，具有回路压力范围大，流量要求不一致等特点，因此，为了更好的满足实验演示要求。油泵拖动电机采用了小型直流激励电机及直流电机调速器。
2、直流电机技术参数
电机型号：110ZYT-102 额定电流：1.6A
额定功率：250W 额定电压：DC220V可调
调速范围：0~1400 r/min
3、直流电机调速器技术参数
直流电机调速器技术参数：
输入电压：AC220V
输出电压：DC 0~220V
5、起动油泵电机时，应先将电机调速器的调速旋钮逆时针旋到最慢位置，然后按起动按钮，再将调速器旋到所需要的转速或油路工作压力。
6、严格禁止在油泵，吸油管及油箱内无液压油的状态下，起动油泵电机及高速运转。
7、起动油泵电机时，先检查实验油路是否有错按，是否有漏油现象。
实验演示操作注意事项
1、使用本设备进行实验演示的人员应具备一定的液压基础知识。应参阅学习《机械基础》《液压原理》《液压传动》等课程与教材，实验操作前应详细地阅读本使用手册。了解液压元件的结构性能和油路的工作原理。
2、对于要求进行实验的油路应先进行理论分析，装配开始前应对元件的安装进行布局。布局时应考虑回路中所有元件的位置，元件上各油孔的接头方向及油路的布置进行多次的调整，使之达到最佳方案为止。
3、元件布局后，可仔细地根据所标出的油孔字母符号进行油路的连接。油路连接完后，可进行控制电路的连接。
4、安装完毕，应仔细校对回路及油孔是否有错，电器连接线与插孔是否插错及没插到底。
5、启动油泵电机时，应先将电机调速器旋钮逆时针旋到底，按启动按钮，再将调速器按钮顺时针转到所需的油路或工作压力。
6、对没有液压油流动的元件及油管（如：压力表、压力继电器、弹簧回位油缸等）需要将腔体内的空气排出，排气时可先将液压元件卸下置于较低的位置，然后来回快速旋转油泵电机调速旋钮，形成变化的压力油，使油流入空腔内将空气排出后将元件挂回原处。
7、将电机转速调到较高处，然后调整溢流阀，使工作回路的压力达到要求。（一般0.8Mpa）若调整溢流阀达不到要求，可适当调节电机转速。
8、按下操作按钮，即可进行演示，在此过程中请注意观察各种现象，为了减少磨损，增长使用寿命，建议运行时间不要过长。
10、实验完毕，应先拆除位置较高的元件，以便油流回油箱，并应倒出元件内的液压油，清洁外表，放回原处。
液压基本回路的实验及原理分析
液压基本回路是液压元件组成并能完成特定功能的典型回路，对于任何一种液压系统，不论其复杂程度如何，实际上都是由一些液压基本回路组成的。熟悉这些基本回路，对于了解整个液压系统会有较大的帮助。常用的液压基本回路按其功能可分为：方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。每一个基本回路都具备一种特定功能。
实验1 用换向阀的换向回路
实验目的
了解换向阀的换向过程。
实验内容
液压系统中执行换向动作大都由换向阀来实现，根据工作要求，可以选用二位或三位，四通或五通人工、机械、液压和电气等各种控制类型的换向阀。回路原理如图1-1所示，具体工作情况见表1-1。
实验所需元件
三位五通手动换向阀、溢流阀、双作用油缸、压力表
1-1 用换向阀的换向回路
1-溢流阀 2-三位五通手动换向阀 3-双作用油缸 4-压力表
实验2 用"O"型机能换向阀的锁紧回路
实验目的
为了使执行元件在任意位置上停止及防止其停止后窜动，可采用锁紧回路。本实验是用三位四通"O"型机能换向阀的锁紧回路。
实验内容
回路原理如图2-1所示，当YV1、YV2电磁铁都断电时，阀芯处于中间位置，液压缸的工作油口被封闭。由于缸的两腔都充满了油液，而油液又是不可压缩的，所以就可使活塞锁紧在任何行程位置。这种锁紧回路由于换向阀密封性差，存在泄漏，故锁紧效果较差，但结构简单。具体工作过程见表2-1所示。
实验所需元件
三位四通电磁换向阀（O）、溢流阀、压力表、双作用油缸
2-1 用"O"型机能换向阀的锁紧回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O型）
3-双作用油缸 4-压力表
实验3 液控单向阀的锁紧回路
实验目的
为了执行元件在任意位置上停止及防止其停止后窜动，本实验为用液控单向阀的双向锁紧回路。
实验内容
回路原理如图3-1所示，当YV1、YV2电磁铁都断电时，三位四通换向阀阀芯处于中间位置，出油口A、B与回油口O接通，无压力，故液控单向阀A、B关闭，液压缸两腔均不能回油，活塞被双向锁紧。由于液控单向阀的密封性好，回路锁紧效果较好。具体工作过程见表3-1。
实验所需元件
液控单向阀（2个）、三位四通电磁换向阀（H）、溢流阀、双作用油缸、压力表
3-1 用液控单向阀的锁紧回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（H）
3、4-液控单向阀 5-液压缸 6-压力表
实验4 单级调压回路
实验目的
利用压力控制阀来控制系统中油液的压力，以满足执行元件（液压缸或液压马达）输出力和转矩克服负载要求。
实验内容
回路原理如图4-1所示，实验时，可通过调节溢流阀得到不同的出口压力，压力值可从压力表中读取。
实验所需元件
溢流阀、压力表
4-1 单级调压回路
1-溢流阀 2-压力表
实验5 二级调压回路
实验目的
有些液压传动机械在工作过程的各个阶段需要不同的压力，如图5-1所示活塞上升与下降过程中需要不同的压力，这时就需要多级压力回路。
实验内容
图5-1所示为用两个溢流阀分别控制两种压力的二级调压回路，活塞下降是工作行程，需要压力大，由溢流阀1调定，数值较大，活塞上升是非工作行程，系统压力由流溢阀2调定，数值较小，上下方向及压力变换可以用换向阀进行转换。
实验所需元件
溢流阀（2个）、双作用油缸、三位五通手动换向阀
4-5 二级调压回路
1、2-溢流阀 3-三位五通手动换向阀
4-压力表 5-双作用油缸
实验6 用减压阀的减压回路
实验目的
在定量泵液压系统中，溢流阀按主系统的工作压力进行调定，但控制系统需要的工作压力较低，润滑油路的工作压力更低，这时可以采用减压回路。
实验内容
回路原理如图6-1所示，在需要获得稳定低压的油路中，接入减压阀5，可组成减压回路，其中减压阀5的调定压力小于溢流阀1的调定压力，压力表6测量减压回路的压力，压力表6测量主油路压力。工作过程见电磁铁工作表6-1。
实验所需元件
减压阀、溢流阀、二位四通电磁换向阀（2个）、双作用油缸（2个）、压力表（2个）
6-1 减压回路
1-溢流阀 2、3-二位四通电磁换向阀 4-单向阀
5-减压阀 6、7-压力表 8、9-双作用油缸
实验7 用增压缸的增压回路
实验目的
增压回路是用来使局部油路或个别执行元件得到比主油路高的压力，增压的方法很多，本实验是用增压缸的增压回路。
实验内容
回路原理如图7-1所示，增压缸由大、小两个液压缸a和
b组成，a缸中的大活塞和b缸中的小活塞用一根活塞杆连接起来，当压力油进入液压缸a的左腔，油压就作用在大活塞上，
推动大小活塞一起向右运动，这时b缸里就可产生更高
的油压，其原理如下： Fa=Pa Aa Fb=Pb Ab
式中：Fa-作用在大活塞左端的力、Fb-作用在小活塞右端的力、Pa-系统压力、Aa-大活塞的有效作用面积、Ab-小活塞的有效作用面积、Pb-液压缸的b的压力。
因为大小活塞由一根活塞杆连接在一起，而且运动基本上是匀速，所以力应该互相平衡，若忽略摩擦力等因素，则Fa=Fb，PaAa=PbAb,既Pb=PaAa/Ab，由于Aa>Af,所以Pb>Pa.
图中辅助油箱的主要作用在工作油缸活塞上升的时候，油液可以通过单向阀进入b缸，以补充这部分管路的泄漏（既增压液压缸的活塞左移时间）。
实验所需元件
增压缸、辅助油箱、单向阀、弹簧回位油缸、二位四通电磁换向阀、溢流阀
7-1 增压回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-增压缸
4-弹簧回位油缸 5-单向阀 6-辅助油箱
实验8 用换向阀的卸载回路
实验目的
当液压系统中的执行元件停止运动后，卸载回路可使液压泵输出的油液以最小的压力直接流回油箱，可节省驱动液压泵电动机的动力消耗，减小系统发热。并可延长液压泵的使用寿命。
实验内容
回路原理如图8-1所示，利用三位换向阀的中位机能卸荷，这里的三位换向阀的中位机能可采用M，H等类型。当换向阀处于中位时，液压泵输出的油液经换向阀中间通道直接流回油箱，实现液压泵卸载。这种卸载回路结构简单，但当压力较高、流量较大时容易冲击，故一般适用于压力较低和小流向的场合。当流量较大，可使用液动或电液动换向阀来卸载。
实验所需元件
三位四通电磁换向阀（H）、双作用油缸、溢流阀
8-1 卸荷回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（H）
3-双作用油缸
实验9 进油节流调速回路
实验目的
采用定量泵供油，由流量阀改变进入执行元件的流量来调节执行元件速度。把流量控制阀装在执行元件的进油路上，称为进油节流调速回路。本实验将节流装在液压缸的进油路上，从油泵输出的油液一部分通过溢流阀回油箱，另一部分通过节流阀进入液压缸，使得活塞获得一定的运动速度，调节节流阀的通流面积可调节进入液压缸的流量，实现调速。
实验内容
回路原理如图9-1所示，节流阀3安装在液压缸进油路中控制流入液压缸的流量。工作过程见表9-1。
实验所需元件
溢流阀、三位四通电磁换向阀（O）、节流阀、双作用油缸
9-1 进油节流调速回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3-节流阀 4-双作用油缸
实验10 回油节流调速回路
实验目的
采用定量泵供油，由流量阀改变进入执行元件的流量来调节执行元件速度。把流量控制阀装在执行元件的回油路上，称为回油节流调速回路。本实验将节流装在液压缸的回油路上，通过调节节流阀的通流面积可调节液压缸的回油流量，从而实现调速。
实验内容
回路原理如图10-1所示，节流阀3安装在液压缸回油路中控制流出液压缸的流量，这种回路能承受负向载荷。工作过程见表10-1。
实验所需元件
溢流阀、三位四通电磁换向阀（O）、节流阀、双作用油缸
10-1 回油节流调速回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3-节流阀 4-双作用油缸
实验11 变量泵调速回路
实验目的
通过改变油泵的输油量实现调速。
实验内容
回路原理如图11-1所示，利用调节齿轮油泵转速方式以改变输油量的大小，从而改变了活塞运动的速度，具体工作情况见表11-1。系统中的溢流阀起安全保护作用，在系统过载时才打开溢流，从而限定了系统的最高压力。与节流调速相比，容积调速的主要优点是效率高（压力与流量的损耗少），回路发热少，适用于功率较大的液压系统。
实验所需元件
溢流阀、二位四通电磁换向阀、双作用油缸
11-1 变量泵调速回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-双作用油缸
实验12 变量泵和调速阀组成的复合调速回路
实验目的
本实验用变量和节流阀（或调速阀）相配合来进行调速的方法，通常称为容积节流复合调速。这种调速方法具有作稳定，效率较高的优点。
实验内容
回路原理如图12-1所示，利用调节齿轮油泵转速方式以改变输油量的大小，从而改变了活塞运动的速度，具体工作情况见表12-1。在这种回路中，泵的输油量与系统的需求量（既调速阀的通过流量）是相适应的，因此效率高、发热低。同时，由于采用了调速阀，液压缸的运动速度基本不随负载而变化，即使在较低的速度下工作时，运动也较稳定。
实验所需元件
溢流阀、二位四通电磁换向阀、双作用油缸、调速阀、单向阀
12-1 变量泵调速回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-调速阀
4-单向阀 5-双作用油缸
实验13 流量阀短接的速度换接回路
实验目的
速度换接回路用于实现两种不同速度之间的切换，这种速度换接分为快速--慢速之间换接和慢速--慢速之间换接两种形式。本实验用短接流量阀的方式实现快慢速换接。
实验内容
回路原理如图13-1所示，当流量阀短接时，为快进状态，阀5中B口附近的标志X代表将B口堵上。具体工作情况见表13-1。
（3）实验所需元件
溢流阀、二位四通电磁换向阀、双作用油缸、调速阀、二位二通电磁换向阀
13-1 调速阀短接的速度换接回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-调速阀
4-二位二通电磁换向阀 5-双作用油缸
实验14 二次进给回路
实验目的
一些机器设备工作时需要两种不同的工作速度，通常将两个调速阀串联或并联在油路中，用换向阀进行切换，实现两种不同的工作速度。
实验内容
图14-1为调速阀串联的二次进给回路，调速阀3用于一次进给节流，调速阀4用于第二次进给节流，具体工作情况见表14-1，实验时调速阀4的流量要调得比3小。
实验所需元件
调速阀（2个）、二位二通电磁换向阀、双作用油缸、二位四通电磁换向阀、溢流阀
14-1 调速阀串接的二次进给回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3、4-调速阀
5-二位二通电磁换向阀 6-单向阀 7-双作用油缸
实验15 用顺序阀的顺序动作回路
实验目的
在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制，本实验利用顺序阀实现顺序动作，属于压力控制型。
实验内容
回路原理如图15-1所示，两缸按①-②-③-④的顺序动作，具体工作过程见表15-1。这种顺序动作回路的可靠性在很大程度上取决于顺序阀的性能和压力调定值。为了保证严格的动作顺序，应使顺序阀3的调定压力比夹紧缸8的最高工作压力高（8-10）×10000Pa，否则顺序阀可能在压力波动下先行打开，钻孔液压缸产生先动现象（也就是工件没夹紧就钻孔），影响工作的可靠性；同理，顺序阀6的调定压力应比钻削缸后退时的最高压力高（8-10）×10000Pa。此回路适用于液压缸数目不多，阻力变化不大的场合。
实验所需元件
15-1 用顺序阀的顺序动作回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3、5-顺序阀
4、6-单向阀 7、8-双作用油缸
实验16 用压力继电器控制的顺序动作回路
实验目的
在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制，本实验利用压力继电器实现顺序动作，属于压力控制型。
实验内容
回路原理如图16-1所示，两缸按①-②的顺序动作,具体工作情况见表16-1。这种利用压力继电器实现顺序动作的回路简单易行，应用普遍。为了防止压力继电器误发信号，其压力调整数值既要比缸5动作的最高工作压力高（3-5）×10000Pa又要比溢流阀的调定压力低（3-5）×10000Pa。
实验所需元件
双作用油缸、二位四通电磁换向阀（2个）、溢流阀、压力继电器
16-1 用压力继电器控制的顺序动作回路
1-溢流阀 2、3-二位四通电磁换向阀
4-压力继电器 5、6-双作用油缸
实验17 用行程开关控制的顺序动作回路
实验目的
在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制，本实验利用行程开关实现顺序动作，属于行程控制型。
实验内容
回路原理如图17-1所示，两缸按①-②-③-④的顺序动作，具体工作情况见表17-1。采用行程开关的顺序动作回路简单易行，各缸顺序由电气线路保证，改变电气线路即可改变动作顺序，但这种回路的可靠性取决于电器元件，电气线路比较复杂。
实验所需元件
双作用油缸、二位四通电磁换向阀（2个）、溢流阀、行程开关（3个）
17-1 用行程开关控制的顺序动作回路
1-溢流阀 2、3-二位四通电磁换向阀
4、5-双作用油缸 6、7、8-行程开关
实验18 用行程阀的顺序动作回路
实验目的
在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制，本实验利用行程阀实现顺序动作，属于行程控制型。
实验内容
回路原理如图18-1所示，两缸按①-②-③-④的顺序动作，具体工作情况见表18-1。调节挡块的位置，就可以控制动作②继动作①之后开始的时间。采用行程阀的顺序动作回路，工作较可靠，但行程阀只能安装在工作台附近，另外改变动作顺序也比较困难。
实验所需元件
双作用油缸、二位四通行程阀、三位五通手动换向阀、溢流阀
18-1 用行程阀的顺序动作回路
1-溢流阀 2-三位五通手动换向阀
3-二位四通行程阀 4、5-双作用油缸
实验19 串联液压缸的同步回路
实验目的
本实验将两液压缸串联实现同步动作。
实验内容
回路原理如图19-1所示，动作开始时，液压缸3回油腔排出的油被送入液压缸4的进油腔，若两缸的有效工作面积相等，则能实现同步运动。这种回路结构简单、效率高，能适应较大的偏载，但泵的供油压力较高，同步精度受两缸制造、内部泄露等因素影响，具体工作情况见表19-1。
实验所需元件
双作用油缸（2个）、三位四通电磁换向阀（O）、溢流阀
19-1 串联液压缸的同步回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3、4-双作用油缸
实验20 用调速阀控制的同步回路
实验目的
本实验利用调速阀控制进油量，使执行元件实现速度同步。
实验内容
回路原理如图20-1所示，在两个并联的液压缸的进油路上分别串接一个调速阀，仔细调整两个调速阀的开口大小，控制进入两液压缸的油液流量，从而实现两缸同速右行，具体工作情况见表20-1。
实验所需元件
溢流阀、三位四通电磁换向阀（O）、调速阀、双作用油缸
20-1 用调速阀控制的同步回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3、4-调速阀 5、6-双作用油缸
实验21 单向阀保压回路
实验目的
保压回路的功能是在执行元件停止工作或仅有工作变形所产生的微小位移的情况下，使执行元件工作压力基本保持不变。
实验内容
回路原理如图21-1所示，压力继电器调整压力大于油缸运动时所需要工作压力，油缸运动到终点、压力升高、压力继电器工作，使油泵二位二通电磁阀卸荷。油缸工作压力有单向阀保压。具体工作情况见表21-1。
实验所需元件
溢流阀、二位四通电磁换向阀、二位二通电磁换向阀、压力继电器、单向阀、双作用油缸
21-1 单向阀保压回路
1-溢流阀 2-二位四通电磁换向阀 3-二位二通电磁换向阀
4-压力继电器 5-单向阀 6-双作用油缸
实验22 换向阀保压回路
实验目的
保压回路的功能是在执行元件停止工作或仅有工作变形所产生的微小位移的情况下，使执行元件工作压力基本保持不变。
实验内容
回路原理如图22-1所示，利用三位四通电磁换向阀的O型中位机能，可实现油泵经二位二通电磁阀卸荷。三位四通电磁换向阀中位保压。具体工作情况见表22-1所示。
实验所需元件
溢流阀、三位四通电磁换向阀（O）、二位二通电磁换向阀、双作用油缸
22-1 换向阀保压回路
1-溢流阀 2-三位四通电磁换向阀（O）
3-二位二通电磁换向阀 4-双作用油缸
