機械設計製造及其自動化專業實驗
機電控制實驗
工具機液壓與氣動控制迴路plc控制實驗
實驗指導書
重慶理工大學
實踐教學及技能培訓中心
2023年12月
學生實驗守則
1．學生應按照實驗教學計畫和約定的時間，準時上實驗課，不得遲到早退。
2．實驗前認真閱讀實驗指導書，明確實驗目的、步驟、原理，預習有關的理論知識，並接受實驗教師的提問和檢查。
3．進入實驗室必須遵守實驗室的規章制度。不得高聲喧嘩和打鬧，不准抽菸、隨地吐痰和亂丟雜物。
4．做實驗時必須嚴格遵守儀器裝置的操作規程，愛護儀器裝置，服從實驗教師和技術人員指導。未經許可不得動用與本實驗無關的儀器裝置及其它物品。
5．實驗中要細心觀察，認真記錄各種試驗資料。不准敷衍，不准抄襲別組資料，不得擅自離開操作崗位。
6．實驗時必須注意安全，防止人身和裝置事故的發生。若出現事故，應立即切斷電源，及時向指導教師報告，並保護現場，不得自行處理。
7．實驗完畢，應主動清理實驗現場。經指導教師檢查儀器裝置、工具、材料和實驗記錄後方可離開。
8．實驗後要認真完成實驗報告，包括分析結果、處理資料、繪製曲線及圖表。在規定時間內交指導教師批改。
9．在實驗過程中，由於不慎造成儀器裝置、器皿、工具損壞者，應寫出損壞情況報告，並接受檢查，由領導根據情況進行處理。
10．凡違反操作規程，擅自動用與本實驗無關的儀器裝置、私自拆卸儀器而造成事故和損失的，肇事者必須寫出書面檢查，視情節輕重和認識程度，按學院有關規定予以賠償。
重慶理工大學
說明1. 同學可以登入學校的「實驗選課系統」（從學校首頁登陸：或從數字校園登入），自己進行實驗專案的選擇。
希望同學們能在每個實驗專案開放的時間內盡早進行實驗預約（預約時間必須比實驗上課時間提前3天），因為學生數量比較多，如果某實驗專案開放的時間內同學未能進行實驗預約，則錯過該實驗專案的實驗機會，補做就要在該實驗專案下一次開放時進行。
2. 如有什麼問題，同學可以撥打**聯絡***李鑫老師。
工具機液壓與氣動控制迴路plc控制實驗
一． 實驗目的
為了提高綜合運用各科知識的能力，結合機電傳動控制，液壓傳動與氣壓傳動課程所學的內容，通過對組合工具機動力滑台液壓系統的分析，結合現有的液壓元件，對原液壓系統進行簡化，設計出能實現工具機的乙個典型運動軌跡的運動方案。本實驗是在完成了油缸液壓迴路設計與組裝實驗的基礎上，通過對該液壓迴路的plc控制部分進行設計、接線、程式設計、除錯,使之最終能夠實現預期的運動軌跡。
通過本實驗，除了進一步熟悉常用液壓元件的效能和使用方法，油缸的速度控制、定位控制的基本方式外，重點要求掌握可程式設計控制器的電氣連線方法和梯形圖程式設計技巧。把電氣控制和液壓傳動知識有機結合起來。進行一次小型工程設計、製作訓練。
鍛鍊大家的動手能力以及分析和排除故障的能力。
二． 實驗背景簡介
組合工具機是由通用部件和某些專用部件所組成的高效率和自動化程度較高的專用工具機。它能完成鑽、鏜、銑、刮端麵、倒角、攻螺紋等加工和工件的轉位、定位、夾緊、輸送等動作。
動力滑台是組合工具機的一種通用部件。在滑台上可以配置各種工藝用途的切削頭，例如：安裝動力箱和主軸箱、鑽削頭、銑削頭、鏜削頭、鏜孔、車端麵等。
在組合工具機液壓動力滑台上可以實現多種不同的工作迴圈，其中一種比較典型的工作迴圈是：快進-〉工進-〉死擋鐵停留-〉快退 -〉停止。完成這一動作迴圈的動力滑台液壓系統採用齒輪幫浦（或葉片幫浦）供油，由電磁換向閥實現換向，由溢流閥實現速度控制，用二位二通電磁換向閥實現快進和工進之間的速度換接；使用電渦流感測器進行活塞移動位置的檢測。
三． 實驗要求
1． 熟悉液壓元件，電氣元件和可程式設計控制器的效能、結構原理。
2． 能根據提供的元件和可程式設計控制器設計乙個液壓系統的動作迴圈，可參照油缸 「快進-〉工進-〉停留-〉快退-〉原位停止」的速度控制和往復位移控制方案，也可自行選題。
3． 掌握台達可程式設計控制器的梯形圖程式設計軟wplsoft 2.12的程式設計方法，並利用該軟體**除錯程式。
4． 完成乙個從方案設計、油路設計、電氣控制迴路設計、程式設計到油路、電氣控制迴路的組裝、連線以及系統除錯、優化等涵蓋工程設計實施全過程的訓練。
四． 實驗原理：
本實驗可參考以下液壓系統原理、電氣控制迴路原理：
圖1、液壓系統的動作迴圈
圖2、液壓系統原理圖
電氣控制迴路原理圖見圖3。
圖3 節流閥串聯速度換接迴路plc控制原理圖
五． 實驗器材和裝置
1. 機電液綜合實驗台一台
2. 液壓幫浦站（含油箱、液壓幫浦、電動機、三位四通閥、溢流閥、液壓表） 一套
3. 五通接頭若干
4. 油管（含快換接頭） 若干
5. 油缸、三位四通換向閥，溢流閥各乙個
6. 兩位兩通換向閥，節流閥各乙個
7. 電源板（含空氣開關、保險、計時器zn48-fx、ac360v、ac220v電源） 乙個
8. plc主機板（含dc24v電源、台達plc主機單元dvp-14ec） 乙個
9. 可程式設計控制器輸入板（含按鈕開關、熱繼電器、交流接觸器） 乙個
10. 計算機（附帶rs232資料線一根） 一台
11. 渦流感測器（即行程限位開關三個
12. 導線（強電、弱電若干
13. 直尺一根
六． 實驗步驟及內容
（一）實驗預備知識：
1、plc概述
plc即可程式設計控制器（programmable logic controller）,它實際上是一種工業控制微機，其組成如圖：
一般的cpu單元內部結構為：
plc的工作很像乙個繼電器系統，其工作等效繼電器系統見下圖：
plc的工作方式為週期掃瞄各埠，再逐條執行，從而實現週期自動控制。其每個週期包括輸入取樣、程式執行、輸出取樣三個階段。下圖為plc週期工作方式。
第一步為輸入取樣階段，控制器首先以掃瞄的方式順序讀入所有的輸入端的訊號狀態（1或0），並逐一存入輸入狀態暫存器，其位數與輸入端子的數目相對應，而且即使程式執行期間，輸入狀態發生變化，輸入狀態暫存器的狀態也不會發生變化。
輸入取樣結束後轉入程式執行階段。plc的使用者程式決定了其輸入訊號與輸出訊號之間的具體關係。組成程式的每條指令都有順序號，在plc中稱為步序號，指令按步序號依次存入儲存單元。
程式執行期間，在無跳轉指令時，位址記數器順序定址，依次指向每個儲存單元，控制器順序執行這些指令。
最後為輸出重新整理階段。在所有的指令執行完畢後，輸出狀態暫存器中的狀態在輸出重新整理階段轉存到輸出鎖存器，驅動輸出線圈，形成plc實際輸出。
plc工作過程示意圖如下：
台達dvp-es/ex/ss 系列可程式設計序控制器。es/ex/ss/系列提供14~60 點數的主機及8~32 點擴充套件，含主機最大輸入/輸出擴充套件分別可達128 點。另依主機輸入/輸出點數、電源、數字輸入/輸出擴充套件及模擬量/數字轉換（a/d，d/a 轉換）等各型別擴充套件模組，滿足各種應用場合。
ss 系列主機另備特殊模組(ad/da/pt/tc/xa/rt)擴充套件功能，最多可擴充套件8 臺特殊模組。ss 系列硬體規格之說明請參考ss 系列主機隨機使用手冊。我們本實驗中用到的plc cpu主機模組的型號為：
dvp-14ec，它是由14個 i/o點組成的獨立cpu單元，8輸入/6個繼電器輸出,內建24vdc輸出。其效能指標可參看相關的資料。
綜合考慮實驗的需求我們可用dvp-14ec主機來輸入各開關量，控制各電磁鐵和繼電器的線圈。
2、渦流感測器：
我們知道，金屬導體置於變化的磁場中，導體內就會有感應電流產生，這種電流的流線在金屬體內自行閉合，通常稱為電渦流（eddy current）。電渦流的產生必然要消耗一部分磁場能量，從而使激勵線圈的阻抗發生變化。電渦流式感測器就是基於這種渦流效應的。
電渦流式感測器不但具有結構簡單、頻率響應寬、靈敏度高、抗干擾能力強、體積較小等優點，而且又具有非接觸測量的優點。電渦流感測器可用來測量振動、位移、厚度、轉速、表面溫度、硬度等引數，還可以進行無損探傷。
電渦流式感測器的結構很簡單，其核心是乙個固定在框架上的扁平的圓線圈。線圈用很多股漆包線或銀線繞制而成，一般放在感測器的端部。
本系統應用渦流感測器完成油缸定位檢測控制，如圖2液壓系統原理圖所示。將感測器固定在與油缸活塞桿同一平面的若干不同位置上，隨著油缸的移動，當油缸活塞桿接近不同的渦流感測器時，感測器就分別輸出的控制訊號，這些控制訊號經導線輸出到plc的輸入端，完成油缸位置控制。
本試驗中用到的渦流感測器的接法如下：
（二）檢查、熟悉實驗器材和裝置：
熟悉實驗台上的所有實驗器材和裝置的效能、用法。
（1） 電源板：實驗中使用的電源板是多功能輸出電源板，它包含空氣開關、保險、計時器（zn48-fx）、ac380v、ac220v、dc5v、dc12v、dc24v電源輸出、電壓顯示，電流顯示等多種功能。其中計時器（zn48-fx）的ac220輸入已經連好，不需再連。
由於實驗有強電連線，為了保證人身安全和實驗器材的完好，請在實驗之前詳細閱讀實驗指導書，未經指導老師檢查、允許之前切不可擅自通電！違者承擔一切後果！
（2） 可程式設計控制器輸入板：本實驗使用的是專門針對plc的開關控制量設計的帶有16個按鈕開關的輸入板。還包括了對油幫浦電機進行控制和保護的熱繼電器、交流接觸器。
（3） 限位開關：即渦流感測器，或接近開關，發出控制訊號，送入plc的輸入端。其接法參考上面的圖示。
（4） 計算機（附帶rs232資料線一根）:利用計算機編寫plc的梯形圖程式，並通過rs232資料線傳送到plc中執行。
（三） 組接電路：
本實驗的電氣控制迴路比較複雜，而且涉及強電、弱電的混合連線，實驗裝置也比較精密，這就要求我們接線時一定要仔細檢查，切不可在未檢查確認無誤之前通電。
（1）主電路連線：按照電氣控制迴路原理圖連線電路，輸入的三相電源在多功能電源板上，自帶保險和空氣開關，交流接觸器和熱繼電器在可程式設計控制器輸入板上（內部已接好）。
（2）控制電路連線：控制電路的電壓是不相同的，在接線之前一定要區分開來，切不可接錯。
機械設計製造及其自動化專業簡歷
xx三年以上工作經驗 男 28歲 1982年4月1日 居住地 上海 139 手機 e mail xx 最近工作 2 年5個月 公司 xx 行業 儀器儀表 工業自動化 職位 電氣工程師 技術員 最高學歷 學歷 本科 專業 機械設計製造及其自動化 學校 xx大學 自我評價 為人誠信開朗，腳踏實地，頭腦靈...
機械設計製造及其自動化專業介紹
一 專業名稱 機械設計製造及其自動化專業 本科，學制四年，工學 二 專業方向 機械製造及自動化和機械設計及自動化專業方向。三 本專業在國民經濟中的地位 機械設計製造及其自動化專業是研究各種工業機械裝備及機電產品從設計 製造 執行控制到生產過程的企業管理的綜合技術學科。機械設計製造及其自動化專業研究的...
Kbrqzu機械設計製造及其自動化
生活 乙個人總要走陌生的路，看陌生的風景，聽陌生的歌，然後在某個不經意的瞬間，你會發現，原本費盡心機想要忘記的事情真的就這麼忘記了.郭敬明機械設計製造及其自動化 主要課程 高等數學 大學英語 高階語言程式設計 工程製圖 工程力學 機械設計基礎 工程材料 機械製造技術 數控技術 液壓與氣壓傳動 機械製...