液压与气压传动模块六
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液压与气压传动第六章液压与气压系统辅助元件
第六章 液压与气压系统辅助元件
辅件是系统的一个 重要组成部分，主要 包括蓄能器、过滤器、 油箱、热交换器、管 件、密封装置、压力 表等。 辅件的合理设计和 选用在很大程度上影 响系统的效率、噪声、 温升、工作可靠性等 技术性能。是液压和 气压传动系统必不可 少的组成部分。
蓄能器 ▪ 蓄能器的功用 蓄能器是液压系统中储存和释放油液
油箱
油箱的功用
储存系统所需的足够油液； 散发油液中的热量； 逸出溶解在油液中的空气； 沉淀油液中的污物。
职能符号
Hale Waihona Puke ▪ 表面型：网式过滤器、线隙式过滤器 ▪ 深度型：纸芯式过滤器、烧结式过滤器 ▪ 磁性过滤器：可吸附油液中的金属颗粒
职能符号
管件
管件是用来连接元件、输送流 体介质的连接件。应保证有足 够的强度，良好的密封性能， 拆装方便。它包括油管和管接 头。
常用油管有钢管、紫铜管、塑 料管、尼龙管、橡胶软管。管 接头与其他液压元件采用国家 标准米制锥螺纹和普通细牙螺 纹连接。
压力能的装置。
当系统中产生压力冲 击峰值时，被蓄能器吸收 直至与系统压力相等，反 之，当系统压力低于蓄能 器内压力时,蓄能器内的 液体流到系统中去，直到 内外压力平衡，提高系统 工作的平稳性。
职能符号
过滤器
过滤器的功用
滤去油液和压缩空气中杂 质，保持传动介质清洁，
保证系统正常工作。
▪ 过滤器的分类
辅件是系统的一个 重要组成部分，主要 包括蓄能器、过滤器、 油箱、热交换器、管 件、密封装置、压力 表等。 辅件的合理设计和 选用在很大程度上影 响系统的效率、噪声、 温升、工作可靠性等 技术性能。是液压和 气压传动系统必不可 少的组成部分。
蓄能器 ▪ 蓄能器的功用 蓄能器是液压系统中储存和释放油液
油箱
油箱的功用
储存系统所需的足够油液； 散发油液中的热量； 逸出溶解在油液中的空气； 沉淀油液中的污物。
职能符号
Hale Waihona Puke ▪ 表面型：网式过滤器、线隙式过滤器 ▪ 深度型：纸芯式过滤器、烧结式过滤器 ▪ 磁性过滤器：可吸附油液中的金属颗粒
职能符号
管件
管件是用来连接元件、输送流 体介质的连接件。应保证有足 够的强度，良好的密封性能， 拆装方便。它包括油管和管接 头。
常用油管有钢管、紫铜管、塑 料管、尼龙管、橡胶软管。管 接头与其他液压元件采用国家 标准米制锥螺纹和普通细牙螺 纹连接。
压力能的装置。
当系统中产生压力冲 击峰值时，被蓄能器吸收 直至与系统压力相等，反 之，当系统压力低于蓄能 器内压力时,蓄能器内的 液体流到系统中去，直到 内外压力平衡，提高系统 工作的平稳性。
职能符号
过滤器
过滤器的功用
滤去油液和压缩空气中杂 质，保持传动介质清洁，
保证系统正常工作。
▪ 过滤器的分类
气压与液压传动控制技术(第6版)第6章
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6. 1液压泵
• 螺杆泵结构简单、紧凑，体积小，重量轻，运转平稳，输油均匀，噪 声小，允许采用高转速，容积效率较高(达90%~95)，对油液的污染 不敏感，因此，它在一些精密机床的液压系统中得到了应用。螺杆泵 的主要缺点是螺杆的形状复杂，加工较困难，不易保证精度。
• 6. 1. 4叶片泵
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6. 1液压泵
• 当柱塞运动到上半周时，定子将柱塞压入柱塞孔中，柱塞孔的密封容 积变小，孔内的油液通过油室和排油口压入系统，这就是压油过程。 转子每转一周，每个柱塞各吸、压油一次。 • 径向柱塞泵的输出流量由定子与转子间的偏心距决定。若偏心距为 可调的，就成为变量泵，图6-10所示即为一变量泵。若偏心距的方向 改变后，进油口和压油口也随之互相变换，则变成双向变量泵。径向 柱塞泵的实物如图6-11所示。 • 2.轴向柱塞泵 • 轴向柱塞泵是将多个柱塞轴向配置在一个共同缸体的圆周上，并使柱 塞中心线和缸体中心线平行的一种液压泵。
• 根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片 泵分为两类，即旋转一周完成一次吸、排油液的单作用叶片泵和完成 两次吸、排油液的双作用叶片泵。
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6. 1液压泵
• 单作用叶片泵多用于变量泵，工作压力最大为7. 0 MPa，双作用叶片 泵均为定量泵，一般最大工作压力亦为7.0MPa，经改进的高压叶片 泵最大工作压力可达16. 0 Mpa~21. 0 Mpa. • 1.单作用叶片泵 • 单作用叶片泵的工作原理如图6 -7所示。单作用叶片泵由转子、定子、 叶片和端盖等组成。定子具有圆形内表面，定子和转子间有一定偏心 距。叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动。当转子旋转时，由于离心 力的作用，使叶片紧靠在定子内壁，这样在定子、转子、叶片和两侧 配油盘间就形成若干个密封的工作空间。转子顺时针旋转，在左侧的 吸油腔叶片间的工作空间逐渐增大，油箱中的油液吸入。
液压与气压传动第3版教学课件作者刘建明第6章液压传动系统实例6.2数控车床6.3起重机
动换向阀组1B→回转接头9→油箱。 2）前支腿放下 进油路：液压泵→手动换向阀组1A→双向液压
锁4→前支腿液压缸上腔。 回油路：前支腿液压缸下腔→双向液压锁4→手
动换向阀组1A→回转接头9→油箱。
2024/7/29
2.吊臂伸缩
1）伸臂 进油路：液压泵→手动换向阀组2D→单向顺
序阀5→伸缩液压缸下腔。 回油路：伸缩液压缸上腔→手动换向阀组
一、系统概述
数控车床主要用于轴类和盘类回转体 零件的加工，能自动完成外圆柱面、 锥面、螺纹等工序的切削加工，并能 进行切槽、钻、扩、铰孔等工艺，特 别适宜于复杂形状零件加工。
2024/7/29
MJ-50数控车床液压系统
MJ-50数控车床由液压系统驱动的部分，主 要有车床卡盘的夹紧与松开、卡盘夹紧力 的高低压转换、回转刀架的松开与夹紧、 刀架刀盘的正转反转、尾座套筒的伸出与 退回等，液压系统中各电磁铁的动作由数 控系统的PLC控制实现的。
2024/7/29
小节习题
1.盘夹紧采用了 回路，分别由 和 起减压作用。
2.刀架转位采用 调速，反转由
调速回路，正转由 调速。
3.电磁阀1起 用。
作用，电磁阀2起
作
4.刀盘在停电时处于何种工作状态，为什么？
5.三个减压阀的作用是什么？
6.系统中的液压泵有什么特点？
2024/7/29
第三节 汽车起重机液压系统
2D→回转接头9→油箱。 2）缩臂 进油路：液压泵→手动换向阀组2D→伸缩液
压缸上腔。 回油路：伸缩液压缸上腔→单向顺序阀5→手
动换向阀组2D→回转接头9→油箱。
2024/7/29
3.吊臂变幅
1）增幅 进油路：液压泵→手动换向阀组2E→单向顺序
锁4→前支腿液压缸上腔。 回油路：前支腿液压缸下腔→双向液压锁4→手
动换向阀组1A→回转接头9→油箱。
2024/7/29
2.吊臂伸缩
1）伸臂 进油路：液压泵→手动换向阀组2D→单向顺
序阀5→伸缩液压缸下腔。 回油路：伸缩液压缸上腔→手动换向阀组
一、系统概述
数控车床主要用于轴类和盘类回转体 零件的加工，能自动完成外圆柱面、 锥面、螺纹等工序的切削加工，并能 进行切槽、钻、扩、铰孔等工艺，特 别适宜于复杂形状零件加工。
2024/7/29
MJ-50数控车床液压系统
MJ-50数控车床由液压系统驱动的部分，主 要有车床卡盘的夹紧与松开、卡盘夹紧力 的高低压转换、回转刀架的松开与夹紧、 刀架刀盘的正转反转、尾座套筒的伸出与 退回等，液压系统中各电磁铁的动作由数 控系统的PLC控制实现的。
2024/7/29
小节习题
1.盘夹紧采用了 回路，分别由 和 起减压作用。
2.刀架转位采用 调速，反转由
调速回路，正转由 调速。
3.电磁阀1起 用。
作用，电磁阀2起
作
4.刀盘在停电时处于何种工作状态，为什么？
5.三个减压阀的作用是什么？
6.系统中的液压泵有什么特点？
2024/7/29
第三节 汽车起重机液压系统
2D→回转接头9→油箱。 2）缩臂 进油路：液压泵→手动换向阀组2D→伸缩液
压缸上腔。 回油路：伸缩液压缸上腔→单向顺序阀5→手
动换向阀组2D→回转接头9→油箱。
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3.吊臂变幅
1）增幅 进油路：液压泵→手动换向阀组2E→单向顺序
液压与气压传动课件第6章
工进的转换， 用二位二通电磁换阀实现两个工进速度之间的转换，为了保证
进给的尺寸精度，用止挡铁停留来限位。
电磁铁和行程阀动作顺序表见表6-1 ，通常实现的工作循环如下图。
表6-1 电磁铁和行程阀动作顺序表
通常实现的工作循环
二、液压系统工作原理及特点分析
图6-1 YT4543型动力滑台液压系统图
根据动力滑台液压系统图，参照电磁铁动作顺序表。液压系统工作过程 如下:
第4版
二0一九年九月二十九日
第六章 典型液压系统
第一节 YT4543型动力滑台液压系统 第二节 M1432B型万能外圆磨床液压系统 第三节 YA32-200型四柱万能液压机液压系统 第四节 SZ-250/160塑料注射成型机液压系统 第五节 数控车床液压系统 第六节 数控加工中心液压传动系统 小结
YT4543型液压动力滑台特点和组成
现以YT4543型液压动力滑台为例分析其工作原理和特点：该动力滑台要
求进给速度范围为（0.11～11）×10-3m/s，最大进给力为4.5×104 N。
图6-1是YT4543型动力滑台的液压系统原理图，该系统用限压式变量泵供
油、 电液换向阀换向、 液压缸差动连接来实现快进。 用行程阀实现快进与
1．快进 电磁铁1YA通电，电磁换向阀A的左位工作，液动阀B的左位工作，压力油 经行程阀11进入液压缸的左腔，由于此时负载较小，液压系统的工作压力较 低，所以液控顺序阀5关闭，而右腔的油经阀B、6、11又进入液压缸的左腔， 形成差动连接；又因变量泵2在低压下输出流量为最大，所以动力滑台完成快 进。
2．第一次工作进给 当滑台运动到预定位置时，控制挡铁压下行程阀11。切断了快进油路， 电液动换向阀7的工作状态不变，压力油须经调速阀8才能进入液压缸的左腔。 由于油液流经调速阀而使阀前的压力升高，于是液控顺序阀5打开，单向阀6 关闭，使液压缸右腔的油液经阀5、背压阀4流回油箱，使滑台转换为工作进 给运动。 因为工作进给时系统压力升高，所以变量泵2的输出流量便自动减小， 以适应工作进给的需要，进给速度的大小由调速阀8来调节。
模块六—液压传动与气压传动
8
第二十一章
液压元件
液压泵的结构及原理 液压辅助元件
液压缸与液压马达
案例导入
一般情况下货箱是平放着，现在货车的货箱被一根柱子举高。这根柱 子到底是什么？怎么工作的？它的动力来源是什么？工作的系统都由哪些 元件组成？
10
21.1.1 液压泵的结构及原理
液压泵是利用密封容积的不断变化来工作的，因此也称为容积泵。液 压泵的工作过程可分为吸油和排油两个过程。
动力元件
是将原动机 的机械能转 换为液体压 力能的装置， 为系统提供 原动力，如 液压泵。
执行元件
是将油液的 压力能转换 为机械能的 装置，用以 实现最终的 工作目的， 如液压缸和 液压马达
控制元件
辅助元件
控制油液的流 动方向、流量、 压力的装置， 以满足系统的 工作要求，主 要指各种阀类 元件，如流量 阀、压力阀、 方向控制阀等。
类型及名称
符号
说明
柱塞式
只有一个通油口，柱塞只能在液压力的作用下单向运动，返回行程靠外力 （重力、弹簧力等），常用于叉车起升油缸。起重机变幅缸和伸缩套筒式缸
（a）单作用叶片泵
（b）双作用叶片泵
图21-3 叶片泵的工作原理示意图
叶片泵具有工作油压高、流量 脉动小、噪声小、使用寿命长 等优点，但其结构比较复杂， 自吸能力差
14
21.1.2 液压泵的结构
柱塞泵是靠柱塞在缸体内做往复运动，以周期性地改变缸体内的密封 容积来实现吸油和排油工作过程的。为提高液压泵的工作效率，生产实际 中柱塞泵通常采用多柱塞结构。
名称 图形 名称 图形 名称 图形
单作用单杆缸 直动式减压阀
液动阀
单向调速阀 先导式减压阀
弹簧
液控单向阀 调速阀
第二十一章
液压元件
液压泵的结构及原理 液压辅助元件
液压缸与液压马达
案例导入
一般情况下货箱是平放着，现在货车的货箱被一根柱子举高。这根柱 子到底是什么？怎么工作的？它的动力来源是什么？工作的系统都由哪些 元件组成？
10
21.1.1 液压泵的结构及原理
液压泵是利用密封容积的不断变化来工作的，因此也称为容积泵。液 压泵的工作过程可分为吸油和排油两个过程。
动力元件
是将原动机 的机械能转 换为液体压 力能的装置， 为系统提供 原动力，如 液压泵。
执行元件
是将油液的 压力能转换 为机械能的 装置，用以 实现最终的 工作目的， 如液压缸和 液压马达
控制元件
辅助元件
控制油液的流 动方向、流量、 压力的装置， 以满足系统的 工作要求，主 要指各种阀类 元件，如流量 阀、压力阀、 方向控制阀等。
类型及名称
符号
说明
柱塞式
只有一个通油口，柱塞只能在液压力的作用下单向运动，返回行程靠外力 （重力、弹簧力等），常用于叉车起升油缸。起重机变幅缸和伸缩套筒式缸
（a）单作用叶片泵
（b）双作用叶片泵
图21-3 叶片泵的工作原理示意图
叶片泵具有工作油压高、流量 脉动小、噪声小、使用寿命长 等优点，但其结构比较复杂， 自吸能力差
14
21.1.2 液压泵的结构
柱塞泵是靠柱塞在缸体内做往复运动，以周期性地改变缸体内的密封 容积来实现吸油和排油工作过程的。为提高液压泵的工作效率，生产实际 中柱塞泵通常采用多柱塞结构。
名称 图形 名称 图形 名称 图形
单作用单杆缸 直动式减压阀
液动阀
单向调速阀 先导式减压阀
弹簧
液控单向阀 调速阀
液压与气压传动教学大纲
中等职业学校《液压与气压传动》课程教学大纲一、课程的性质和任务:《液压与气压传动》是中等职业学校机电、机械类专业必修课，具有实践性较强，与生产实际联系紧密的特点。
本课程的任务是：使学生在学习液压与气动基本原理的基础上，掌握常用液压与气动元件的功用、组成、工作原理和图形符号、应用和选用方法，熟悉各类基本回路和典型设备液压与气压传动系统的组成、工作原理和应用场合，了解国内外先进技术成果在机械设备中的应用。
二、课程的基本要求:1.能较好的掌握各类液压与气压元件的功用、组成、工作原理和应用。
2.具有阅读并分析典型液压与气压传动系统组成、工作原理及特点的能力。
3.根据设备要求，合理选用液压元件和气压元件，并进行简单液压与气压传动装置验算。
4.具有初步的液压与气压传动系统调试和排故的能力。
三、课程内容和教学要求:（一）液压传动系统的基本组成教学内容：一）液压动力装置二）液压执行元件三）液压控制元件四）液压辅助元件教学要求：1．了解液压传动的特点。
2．熟悉液压传动系统的基本组成。
3．掌握液压系统图及图形符号。
4. 掌握液压动力装置、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件的结构和功能（二）液压基本回路教学内容：一）压力控制回路二）速度控制回路三）方向控制回路四）多缸工作控制回路教学要求：1．了解液压基本回路的分类。
2．理解压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多缸工作控制回路的工作原理。
3．掌握液压基本回路的组成和功能。
（三）典型液压传动系统教学内容：一）组合机床动力滑台液压系统二）液压机液压系统三）液压机械手液压系统四）液压伺服系统教学要求：1.了解典型液压系统的组成、原理。
2. 会阅读液压系统图3. 掌握分析典型液压系统的步骤和方法（四）气压传动系统的基本组成教学内容：一）气源装置及气动辅助元件二）气动执行元件三）气动控制元件教学要求：1．了解气压传动系统的基本组成。
2．掌握各种气源装置及气动元件的结构、特点及工作原理。
液压与气压传动课件第6章1-3节
“死点”；若工作台运动速度较高，虽能克服死点，但因换向过快，由于运 动惯性而引起冲击，这也不能满足磨床换向性能的要求。
采用电磁换向阀换向，因换向时间短（0.08~0.15s），换向冲击更严重。 采用机动—液动换向阀来换向，这是磨床工作台换向回路中常采用的一 种换向形式。它一般由机动阀作先导阀，与液动阀组成一个换向回路—操纵 箱，这种操纵箱有时间控制式和行程控制式两种。 行程控制式操纵箱如图6-4所示，主要由起先导作用的机动阀和主液动阀 组成。
YT4543型液压动力滑台特点和组成
现以YT4543型液压动力滑台为例分析其工作原理和特点：该动力滑台要
求进给速度范围为（0.11～11）×10-3m/s，最大进给力为4.5×104 N。
图6-1是YT4543型动力滑台的液压系统原理图，该系统用限压式变量泵供
油、 电液换向阀换向、 液压缸差动连接来实现快进。 用行程阀实现快进与
同时左腔内的回油经单向阀10、阀B直接流回油箱。
6．原位停止
退回原位时，使电磁铁2YA失电，液动阀回中间位置，
滑台停止在原位。液压泵输出的油液经换向阀7直接回到油箱，液压泵卸荷。
YT4543型动力滑台液压系统的特点
1.系统采用了限压式变量叶片泵和调速阀组成的进油路容积节流调速回路， 并在回油路上设置了背压阀，这种回路能使滑台得到稳定的低速运动和较好 的速度一负载特性，并且系统的效率较高。回油路中设置背压阀，是为了改 善滑台运动的平稳性。
砂轮架的快速进、退由二位四通手动换向阀H控制。 （五）砂轮架的周期进给运动 砂轮架周期进给是在工作台往复运动行程终了，工作台反向起动之前进 行的。周期进给有双向进给、左端进给、右端进给和无进给四种方式，通过 进给选择阀进行控制。 （六）尾座顶尖的液动退出 尾座顶尖平时靠弹簧力作用而顶在工件上，只有在砂轮架处于退出位置时， 尾座顶尖才能松开。 （七）机床的润滑 液压泵输出的压力油经精过滤器后分成更两路，一路进入先导阀作为控 制压力油，另一路进入润滑调节器作为润滑油。 （八）压力的测量 系统中各点压力，可转动压力表开关通过压力表进行测量。如：在压力 表开关处于左位时测出润滑系统的压力，而在右位时则可测出的是系统的工 作压力。
液压与气压传动课件-PPT
2、实际流体的伯努利方程：
由于实际流体具有粘性，流动时必然产生内摩擦力且 造成能量的损失，使总能量沿流体的流向逐渐减小， 而不再是一个常数；另一方面由于液体在管道过流截 面上的速度分布并不均匀，在计算中用的是平均流速， 必然会产生误差，为了修正这一误差引入了动能修正
系数α 。
所以，实际的伯努利方程应为
•由此可知动力粘度μ ：是指它在单位速度梯 度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。
动力粘度μ的单位：
CGS制中常用 P（泊） 1cP（厘泊）=10-2 P （泊）
SI单位： Pa·s（帕·秒） 1 Pa·s =1 N·s/m2
换算关系： 1 Pa·s =10 P =103 cP
（2） 运动粘度ν ：
第一节 液压油液
在液压系统中，最常用的工作介质是 液压油，液压油是传递信号和能量的工作 介质。同时，还起到润滑，冷却和防锈等 方面的作用。液压系统能否可靠和有效地 工作，在很大程度上取决于液压油。
一、液压油液的性质
（一）密度和重度： 密度ρ：单位 Kg/m3
对匀质液体：单位体积内所含的质量。 ρ = m/V
1）静止液体内某点处的压力由两部分组成：一部分是液体
表面上的压力p0，另一部分是ρg与该点离液面深度h的
乘积。
2）静止液体内的压力沿液深呈直线规律分布。
3）离液面深度相同处各点的压力都相等，压力相等的点组 成的面叫等压面。
同一种液体于连通器内
空气 水
连通但不是同一种液体
汞
水
（二）压力的表示法及单位：
1bar＝105N/m2
例1：已知ρ=900kg/m3 , F=1000N,
A=1 ×10-3 m2 , 求h=0.5m处的静压力p=?
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图6-4 CPU面板示意图
模块六
2.PLC状态和故障显示
PLC控制的气动、液压系统
（1） SF（红色） 。 （6 ） STOP(黄色）。
（2）BAF （红色）。
（3）DC5V （绿色）。 （4）FRCE（黄 色）。
（5）RUN （绿色）。
模块六
PLC控制的气动、液压系统
1.输入/输出模块
四、 PLC输入/输出模块分类及地址分配
的输入/输出模块数量及地址分配，设计符合工艺要求的控制流
程及控制程序，完成系统安装，进行程序的下载、调试和运行， 最后填写实训报告。
模块六
PLC控制的气动、液压系统
图6-1 液压送料机的液压回路图
模块六
任务分析
PLC控制的气动、液压系统
要想利用西门子S7-300 PLC控制液压送料机完成工作任
务，就必须了解西门子S7-300 PLC的基本结构、输入/输出
模块六
PLC控制的气动、液压系统
模块导读
本模块以西门子公司生产的PLC为例，介绍典型的气 动、液压控制系统顺控程序的设计方法。通过相关工作任 务的学习，学习者可对集机械、气动、液压、传感器、电
气、计算机、PLC、通信技术于一体的综合系统的设计、
安装与调试有所了解，能达到气动、液压技术的学习与工 业应用紧密结合的目的，且对气动、液压控制系统的认识
任务实践
（续表）
任务实践
4.实训报告
实训报告格式见附录3。
Thank you
任务实践
2.确定I/O地址
图6-11 液压送料机PLC接线图
模块六
PLC控制的气动、液压系统
表6-8 液压送料机I/O地址分配
任务实践
3.控制过程流程图设计
图6-12 液压送料机控制流程图
任务实践
4.程序设计
图6-13 液压送料机控制程序段
任务实践
完成实训任务
（1）将实验元件安装在实验台上。 （2）参考图6-1（液压回路图）用液压管将元件连接成封闭的回路。 （3）参考图6-11（PLC接线图）用导线将PLC正、负电源连接好。 （4）参考图6-11（PLC接线图）、表6 8，用导线将PLC输入信号 端子、输出信号端子分别与系统中的启动信号、限位开关信号、电机及 电磁头连接在一起。 （5）在不带电的前提下利用万用表欧姆挡检测电路连接是否有短路 的情况出现。 1.实训步骤
液 压 与 气 动 技 术
模块六
PLC控制的气动、液压系统
模块导读
可编程逻辑控制器（programmable logic controlle r,PLC）是以微处理器为核心，将计算机技术、自动控制技
术和通信技术等融为一体的新型工业控制装置。PLC具有体
积小、功能强、灵活通用、抗干扰能力强、编程简单和维护 方便等特点，目前已广泛应用于各工业领域。在许多自动化 设备上，各种阀均可采用PLC进行自动控制，这也是当今气 动、液压控制系统采用的一种重要的控制形式。
PLC控制的气动、液压系统
表6-4 边沿检测指令
模块六
2．定时器指令
PLC控制的气动、液压系统
表6-5 定时器指令
模块六
PLC控制的气动、液压系统
（续表）
模块六
PLC控制的气动、液压系统
（续表）
模块六
3．计数指令
PLC控制的气动、液压系统
表6-6 计数指令
模块六
七、 控制流程图设计
PLC控制的气动、液压系统
模块六
PLC控制的气动、液压系统
图6-2 西门子S7-300 PLC基本结构
模块六
二、 PLC工作原理
PLC控制的气动、液压系统
1.PLC的工作过程
1）上电处理
2）扫描过程
3）检查处理阶段
模块六
2.PLC扫描工作过程
PLC控制的气动、液压系统
1） 输入处理 阶段
2） 程序处理 阶段
3） 输出处理 阶段
（6）进行编程器或电脑与PLC通信参数的设置，将PLC运行模式调 整为RUN-P，下载程序，在线监测。
（7）启动控制信号，观察系统运行并进行调整（包括机械、液压、 传感器及程序）。
（8）总结实训过程，完成实训报告。
任务实践
2.实训前准备
任务实践
2.实训前准备
（续表）
任务实践
3.主要元件安装与调整方法介绍
1）数字量输 入/输出模块
2）模拟量输入 /输出模块
模块六
2.输入/输出地址分配
PLC控制的气动、液压系统
表6-1 I/O模块的字节地址分配
模块六
PLC控制的气动、液压系统
1）数字量输 入/输出地址
2）模拟量输入 /输出地址
模块六
PLC控制的气动、液压系统
图6-5 数字量输入/输出地址构成
模块六
任务实践
完成理论任务
1.控制过程分析
参考图6-1和表6-8，根据任务要求可分析出系统的控制过程如下。
当按下启动开关SB1，电机启动后，液压泵开始旋转，当电磁铁1Y1 通电后，二位四通换向阀1.1换向，油进入液压缸A无杆腔，活塞向右移 动；
液压缸A的活塞杆到达限位a 1处使其动作，电磁铁2Y1通电，二 位四通换向阀2.1换向，液压油进入液压缸B无杆腔，活塞向右移动； 液压缸B的活塞杆到达限位b 1处使其动作，电磁铁1Y1断电，二 位四通换向阀1.1复位，油进入液压缸A有杆腔，活塞向左移动； 液压缸A的活塞杆到达限位a 0处使其动作，电磁铁2Y2通电，二 位四通换向阀2.1复位，液压油进入液压缸B有杆腔，活塞向左移动，到 达限位b0处完成一个循环运动。 两个液压缸的活塞杆都回到初始位置后，自动开始新循环，直到启 动停止开关SB0后两个液压缸分别停在初始位置，泵停止转动。
模块、CPU操作模式选择、编程指令、流程图设计、程序设 计、程序下载、程序的在线调试等知识。
模块六
学习目标
知识目标
PLC控制的气动、液压系统
（1）掌握西门子S7 （2）掌握西门子S7 （3）掌握西门子S7 分配； （4）掌握西门子S7
300 PLC的基本结构； 300 PLC的工作原理； 300 PLC输入/输出模块分类和地址 300 PLC常用指令；
更全面。
模块六
任务介绍
PLC控制的气动、液压系统
如图6-1所示为液压送料机的液压回路图。当启动开关后， 液压缸A伸出，将工件从料仓中分离出来，然后液压缸B伸出， 将分离出的工件推入生产线；液压缸A返回后，液压缸B返回， 并自动开始新的循环，直到启动停止按钮，两个液压缸分别停止 在初始位置。此系统选用西门子S7-300 PLC，试确定PLC所需
五、 项目文件建立
PLC控制的气动、液压系统
1.启动SIMATIC管理器
图6-6 启动SIMATIC管理器
模块六
2.SIMATIC管理器界面
PLC控制的气动、液压系统
图6-7 SIMATIC管理器界面
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3.创建S7项目
PLC控制的气动、液压系统
图6-8 创建S7项目
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4.插入S7程序
PLC控制的气动、液压系统
图6-9 插入S7程序
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1）位逻辑指令
PLC控制的气动、液压系统
1．位指令
表6-2 位逻辑指令
六、 编程常用指令介绍
模块六
PLC控制的气动、液压系统
（续表）
模块六
2）置位/复位指令
PLC控制的气动、液压系统
表6-3 置位/复位指令
模块六
PLC控制的气动、液压系统
（续表）
模块六
3）边沿检测指令
控制流程图设计方法如图6-10所示。其中输出信号状态可分别用“ S”、“R”或“N”表示，“S”指输出信号需要保持，“R”指输出信 号需要复位，“N”指输出信号是脉冲信号。
图6-10 控制流程图设计方法
模块六
PLC控制的气动、液压系统
八、 顺序控制程序设计方法
（1）结合系统的动作顺序和工艺要求设计控制流程图。 （2）将流程图中的每一步赋予一个标记M。 （3）利用触发器指令SR来定义每一步的标记M，如M0.1置位端S输 入流程图中第一步的条件，复位端R输入流程图中下一步的标记M0.2。 （4）因为是顺序控制，第二步的标记M0.2的置位端S应输入第一步 的标记M0.1，并与流程图中第二步的条件一起使第二个标记M0.2置位， 同理复位端输入第三步的标记M0.3。 （5）最后一步标记M的写法要注意，置位端仍是前一步的标记加此 步的条件，但复位端由于后面没有步，系统一个循环的运动到此结束， 系统又恢复到一开始的状态，因此最后一步标记的复位可采用系统中的 执行元件处于初始位置时传感器所检测到的信号来确定。 （6）将每一步的标记结合其所要驱动的负载的实际情况选择恰当的 指令进行赋值即可。
（7）能够通过在线监测找到故障点并进行设备维护。
模块六
一、 西门子S7
PLC控制的气动、液压系统
300 PLC的基本结构
PLC是适用于工业环境下使用的控制器，是一种数字运算操作 的电子系统。PLC可分为整体式和模块式两类。 （1）整体式PLC是将各组成部分安装在一起或安装在几块印刷 电路板上，连同电源一同装在一个壳体里形成一个整体。它适用于 小型或超小型PLC （2）模块式PLC是将各基本组成部分做成独立的模块，将其按 固定顺序安装在导轨上。它适用于中型或大型PLC，优点是便于维 修。如图6-2所示，西门子S7 300 PLC属于模块式PLC，主要由 电源模块、CPU模块、接口模块、信号模块、功能模块和编程设备 等组成。
模块六
PLC控制的气动、液压系统
图6-3 PLC扫描工作过程示意图
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1.PLC工作模式