本書結合大量工程應用實例,系統(tǒng)介紹了液壓伺服與比例系統(tǒng)PLC控制技術。主要內容包括:液壓伺服與比例元件及系統(tǒng)的結構原理、控制技術和應用(涵蓋電液伺服閥及控制器、電液比例控制閥、電液數字元件與智能元件、變量泵電液控制技術);PLC基本原理及應用(PLC結構原理與編程、三菱和西門子新型PLC控制應用);液壓伺服與比例-PLC控制系統(tǒng)(壓力控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、位置控制系統(tǒng)、同步控制系統(tǒng)、機器人控制系統(tǒng)、能源監(jiān)控系統(tǒng)等),以及液壓伺服與比例-PLC控制系統(tǒng)中的傳感器、人機界面和現場總線。
本書取材新穎、技術先進實用、案例豐富,涉及液壓與PLC兩個專業(yè)和多個應用領域。本書可供液壓與PLC設計開發(fā)、設備使用與維修人員使用,也可作為高校相關專業(yè)師生的參考書。
第1章 電液伺服控制技術及應用 / 1
1.1 電液伺服閥 / 1
1.1.1 工作原理及組成 / 1
1.1.2 電液伺服閥的分類 / 5
1.1.3 典型結構 / 5
1.1.4 主要特性及性能參數 / 9
1.1.5 伺服閥的使用與維修 / 13
1.2 電液伺服控制器 / 14
1.2.1 電液伺服控制器概述 / 14
1.2.2 電液伺服閥驅動電路 / 15
1.2.3 電液伺服閥電流顯示電路 / 16
1.2.4 傳感器調理電路 / 16
1.2.5 基于DSP 的電液伺服驅動器 / 16
1.2.6 電液伺服系統(tǒng)嵌入式數字控制器 / 22
1.3 伺服液壓缸及其伺服控制系統(tǒng) / 25
1.3.1 伺服液壓缸概述 / 25
1.3.2 閉環(huán)控制數字液壓缸及其控制系統(tǒng) / 26
1.3.3 機器人液壓伺服系統(tǒng) / 29
1.3.4 數字泵控缸位置伺服系統(tǒng) / 34
1.4 液壓馬達速度伺服系統(tǒng)及應用 / 35
1.4.1 液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的種類、原理及特點 / 35
1.4.2 電液伺服馬達控制系統(tǒng)的應用 / 39
第2 章 電液比例控制閥及應用 / 42
2.1 電液比例控制閥概述 / 42
2.1.1 比例控制原理 / 42
2.1.2 比例電磁鐵 / 43
2.1.3 液壓放大器及檢測反饋機構 / 45
2.1.4 電液比例閥的分類 / 46
2.2 電液比例壓力閥及應用 / 46
2.2.1 電液比例壓力閥概述 / 46
2.2.2 電液比例溢流閥在發(fā)動機上的應用 / 48
2.2.3 船用舵機水動力負載模擬裝置的比例控制系統(tǒng) / 50
2.2.4 電液比例減壓閥用于挖掘機液壓泵流量電控調節(jié) / 52
2.3 電液比例流量閥及應用 / 54
2.3.1 電液比例流量閥概述 / 54
2.3.2 液壓同步連續(xù)升降的控制 / 55
2.3.3 液壓頂升同步控制系統(tǒng) / 57
2.4 比例壓力-流量復合閥（P-Q 閥）及應用 / 59
2.4.1 P-Q 閥的穩(wěn)態(tài)控制特性 / 59
2.4.2 P-Q 閥構成的液壓系統(tǒng) / 60
2.4.3 P-Q 閥的控制 / 61
2.5 電液比例方向閥及應用 / 61
2.5.1 電液比例方向閥概述 / 61
2.5.2 擠壓機液壓定針比例控制系統(tǒng) / 62
2.5.3 液壓數字控制器（HNC） 在液壓同步系統(tǒng)中應用 / 66
2.5.4 帶恒壓模塊的比例同步控制系統(tǒng) / 67
2.5.5 比例方向控制回路中的壓力補償 / 69
2.5.6 比例多路換向閥 / 71
2.6 伺服比例閥及應用 / 75
2.6.1 伺服比例閥概述 / 75
2.6.2 伺服比例閥在水電站的應用 / 77
2.6.3 伺服比例閥在銅帶軋機厚度控制中的應用 / 78
2.6.4 D633 系列直動伺服比例控制閥 / 80
2.7 比例控制放大器及控制系統(tǒng) / 83
2.7.1 比例控制放大器概述 / 83
2.7.2 比例放大器典型產品 / 86
2.7.3 比例控制放大器的正確使用 / 90
2.7.4 工程機械用新型電液比例閥放大器 / 91
2.7.5 基于PROFIBUS-DP 總線的數字電液比例控制器 / 95
2.8 比例閥故障分析與排除 / 97
2.8.1 比例電磁鐵故障 / 97
2.8.2 比例壓力閥故障分析與排除 / 97
2.8.3 比例流量閥的故障分析與排除 / 98
第3 章 電液數字元件與智能元件及應用 / 99
3.1 數字液壓元件及應用 / 99
3.1.1 數字液壓閥現狀與發(fā)展歷程 / 99
3.1.2 數字閥控制技術 / 104
3.1.3 可編程閥控單元 / 105
3.1.4 數字液壓閥發(fā)展展望 / 106
3.1.5 基于數字流量閥的負載口獨立控制 / 107
3.1.6 電液比例數字控制 / 110
3.1.7 電液伺服數字控制 / 114
3.1.8 2D 高頻數字閥在電液激振器的應用 / 115
3.1.9 內循環(huán)數字液壓缸 / 118
3.2 智能液壓元件及應用 / 120
3.2.1 智能液壓元件的特點 / 120
3.2.2 智能元件應用的效益 / 122
3.2.3 DSV 數字智能閥 / 123
3.2.4 新型與智能型伺服閥 / 124
3.2.5 基于雙閥芯控制技術的智能液壓元件 / 128
第4 章 變量泵電液控制技術 / 131
4.1 變量泵控制方式及其應用 / 131
4.1.1 壓力切斷控制 / 131
4.1.2 功率控制 / 131
4.1.3 排量控制 / 132
4.1.4 LS（負載敏感） 控制 / 133
4.1.5 基本控制方式的組合及其應用 / 134
4.2 伺服變量泵及其應用 / 135
4.2.1 250CKZBB 電液伺服變量泵 / 135
4.2.2 A4V 伺服變量泵 / 136
4.2.3 伺服變量泵在一體化電動靜液作動器中的應用 / 137
4.2.4 變量泵在注塑機液壓伺服系統(tǒng)中的應用 / 139
4.3 比例變量泵及其應用 / 140
4.3.1 電液比例負載敏感控制變量徑向柱塞泵 / 140
4.3.2 多變量泵比例與恒功率控制及其在盾構機的應用 / 143
4.3.3 電液比例變量泵控定量馬達 / 146
4.3.4 閉環(huán)控制軸向柱塞泵 / 147
4.3.5 比例變量泵在注塑機上的應用 / 148
4.3.6 鉆機液壓系統(tǒng)中的電控比例變量泵 / 151
4.3.7 TBM 刀盤電液驅動系統(tǒng) / 153
4.3.8 比例泵在RH 精煉爐的應用 / 155
4.4 液壓泵變頻容積調速技術及應用 / 157
4.4.1 交流電動機變頻調速原理 / 157
4.4.2 變頻技術與液壓技術的結合及其優(yōu)點 / 158
4.4.3 液壓系統(tǒng)的變頻容積調速 / 159
4.4.4 電梯液壓變頻調速系統(tǒng) / 163
4.4.5 絞車液壓變頻調速系統(tǒng) / 165
4.4.6 抽油機二次調節(jié)靜液傳動-變頻回饋系統(tǒng) / 166
4.5 智能液壓泵及應用 / 169
4.5.1 軍用機載智能泵源 / 169
4.5.2 大型客機液壓泵系統(tǒng) / 173
第5 章 可編程控制器及應用 / 181
5.1 PLC 的結構與工作原理 / 181
5.1.1 可編程控制器的結構形式 / 181
5.1.2 PLC 的工作過程與等效電路 / 181
5.1.3 PLC 的組成及指標 / 181
5.1.4 PLC 控制系統(tǒng) / 183
5.2 PLC 的編程語言 / 183
5.2.1 邏輯部件 / 183
5.2.2 編程語言 / 184
5.3 新型PLC / 185
5.3.1 三菱FX3U/FX5U 系列PLC / 185
5.3.2 西門子S7-200SMART 型PLC / 191
5.4 提高PLC 控制系統(tǒng)可靠性的措施 / 194
5.4.1 適合的工作環(huán)境 / 194
5.4.2 合理的安裝與布線 / 195
5.4.3 正確的接地與必需的安全保護環(huán)節(jié) / 196
5.4.4 必要的軟件措施 / 196
5.4.5 采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng) / 198
5.5 PLC 控制系統(tǒng)的維護和故障診斷 / 199
5.5.1 PLC 控制系統(tǒng)的維護 / 199
5.5.2 根據LED 指示燈診斷PLC 故障 / 199
5.5.3 PLC 系統(tǒng)故障檢查與處理 / 200
第6 章 PLC-液壓伺服/比例系統(tǒng)應用 / 202
6.1 PLC 在液壓系統(tǒng)壓力控制中的應用 / 202
6.1.1 PLC 控制的四柱式萬能液壓機 / 202
6.1.2 MPS 型中速磨煤機自動加載系統(tǒng) / 205
6.1.3 海洋石油鉆井平臺稱重系統(tǒng) / 207
6.2 PLC 在液壓系統(tǒng)速度控制中的應用 / 211
6.2.1 磨蝕系數實驗臺電液比例速度控制系統(tǒng) / 211
6.2.2 PLC 控制的機械手液壓系統(tǒng) / 214
6.2.3 PLC 控制的電液數字伺服系統(tǒng) / 216
6.3 PLC 在液壓系統(tǒng)位置控制中的應用 / 219
6.3.1 電液比例位置控制數字PID 系統(tǒng) / 219
6.3.2 基于PLC 的油罐清洗機器人控制系統(tǒng) / 221
6.3.3 基于OPC Server 的液壓伺服精確定位系統(tǒng) / 224
6.3.4 裝胎機液壓伺服-PLC 控制系統(tǒng) / 227
6.4 PLC 在液壓同步控制中的應用 / 231
6.4.1 爬模機液壓比例同步控制 / 231
6.4.2 橋梁施工中的液壓同步頂推頂升技術 / 234
6.4.3 基于PROFIBUS 的PLC 分布式液壓同步系統(tǒng) / 238
6.5 PLC 在泵站監(jiān)控中的應用 / 244
6.5.1 PLC 在液壓實驗臺能源系統(tǒng)中的應用 / 244
6.5.2 大型定量泵液壓油源有級變量節(jié)能系統(tǒng) / 245
6.5.3 PROFIBUS 現場總線在液壓泵站控制中的應用 / 247
第7 章 液壓控制系統(tǒng)中的傳感器及應用 / 250
7.1 壓力傳感器及應用 / 250
7.1.1 壓力傳感器概述 / 250
7.1.2 壓力傳感器的應用 / 252
7.2 流量傳感器及應用 / 254
7.2.1 流量傳感器概述 / 254
7.2.2 超聲波流量監(jiān)測技術在車輛液壓監(jiān)測中的應用 / 256
7.2.3 LUGB-Ⅱ渦街流量傳感器 / 258
7.3 溫度傳感器及應用 / 260
7.3.1 溫度傳感器概述 / 260
7.3.2 DS18B20 型溫度傳感器在液壓溫度測控中的應用 / 262
7.3.3 高響應熱電偶溫度傳感器及應用 / 264
7.4 位移傳感器及應用 / 265
7.4.1 位移傳感器概述 / 265
7.4.2 磁電阻（MR） 傳感器及應用 / 267
7.4.3 磁致伸縮位移傳感器及應用 / 269
7.4.4 結晶器振動系統(tǒng)位移控制故障分析與治理 / 270
7.5 污染傳感器及應用 / 272
7.5.1 光散射法在液壓油污染檢測中的應用 / 272
7.5.2 光電傳感器應用于液壓油污染度監(jiān)測 / 275
7.6 液壓系統(tǒng)傳感器綜合應用 / 278
7.6.1 工程機械液壓系統(tǒng)三位一體傳感器 / 278
7.6.2 大型工程機械液壓油污染與溫度在線監(jiān)測 / 280
7.6.3 傳感器在新型數字化壓力機的應用 / 282
7.6.4 液壓設備故障診斷中的多傳感器信息融合技術 / 283
7.6.5 基于IEEE1451_ 2 標準的智能液壓傳感器模塊 / 286
第8 章 液壓控制系統(tǒng)中的觸摸屏及應用 / 291
8.1 觸摸屏技術概述 / 291
8.1.1 觸摸屏 / 291
8.1.2 觸摸屏工作原理及應用 / 291
8.2 觸摸屏技術在液壓控制中的應用 / 293
8.2.1 觸摸屏-PLC 在液壓擺式剪板機中的應用 / 294
8.2.2 觸摸屏-PLC 在恒力壓力機電液伺服控制中的應用 / 297
8.2.3 觸摸屏-PLC 在液壓彎管機控制中的應用 / 298
8.2.4 觸摸屏-PLC 在液壓同步頂升控制中的應用 / 301
8.2.5 觸摸屏-PLC 在氣-液壓實驗臺控制中的應用 / 304
8.2.6 觸摸屏-PLC 在液壓缸綜合實驗臺控制中的應用 / 307
第9 章 現場總線在液壓控制中的應用 / 313
9.1 現場總線概論 / 313
9.1.1 現場總線的概念 / 313
9.1.2 發(fā)展歷史 / 313
9.1.3 技術特點 / 314
9.1.4 技術優(yōu)點 / 314
9.1.5 網絡拓撲結構 / 315
9.2 CAN 總線在液壓控制中的應用 / 318
9.2.1 CAN 總線 / 318
9.2.2 CAN 總線在平地機液壓控制系統(tǒng)中的應用 / 319
9.2.3 基于CAN 總線的運梁車分布式控制系統(tǒng) / 322
9.2.4 CAN 在拉深筋實驗臺電液控制系統(tǒng)的應用 / 325
9.3 PROFIBUS 現場總線在液壓控制中的應用 / 328
9.3.1 PROFIBUS 現場總線 / 328
9.3.2 PROFIBUS 總線在電液伺服控制系統(tǒng)中的應用 / 329
9.3.3 PROFIBUS 現場總線在海洋平臺樁腿液壓升降控制中的應用 / 333
9.4 CC-Link 現場總線在液壓控制中的應用 / 335
9.4.1 CC-Link 現場總線 / 336
9.4.2 CC-Link 在盾構推進液壓系統(tǒng)控制中的應用 / 337
9.5 PXI 總線在液壓控制中的應用 / 341
9.5.1 PXI 總線 / 341
9.5.2 PXI 總線在飛機舵機泵站測試中的應用 / 343
9.5.3 PXI 總線在車輛液壓測試中的應用 / 346
9.6 MODBUS 總線在液壓控制中的應用 / 349
9.6.1 MODBUS 總線 / 349
9.6.2 MODBUS 總線在液壓變頻控制中的應用（1） / 352
9.6.3 MODBUS 總線在液壓變頻控制中的應用（2） / 355
參考文獻 / 359
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