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第1章 液压-PLC控制概述1

1.1液压控制技术1

1.1.1液压控制系统的工作原理1

1.1.2液压控制系统的组成2

1.1.3液压控制系统的分类2

1.2 PLC在液压控制中的应用5

1.2.1 PLC的定义5

1.2.2 PLC用于液压控制的优点5

第2章 电液伺服控制技术及应用6

2.1电液伺服阀6

2.1.1工作原理及组成6

2.1.2电液伺服阀的分类10

2.1.3典型结构10

2.1.4主要特性及性能参数14

2.1.5伺服阀的使用与维修18

2.2电液伺服控制器19

2.2.1电液伺服控制器概述19

2.2.2电液伺服阀驱动电路20

2.2.3电液伺服阀电流显示电路21

2.2.4传感器调理电路21

2.2.5基于DSP的高速液压控制器21

2.2.6电液伺服系统嵌入式数字控制器25

2.3伺服液压缸及其位置控制系统27

2.3.1伺服液压缸概述27

2.3.2闭环控制数字液压缸及其控制系统28

2.3.3数控液压伺服阀与伺服缸32

2.3.4无阀电液伺服系统37

2.3.5泵控缸位置伺服系统38

2.4液压马达伺服系统及应用39

2.4.1液压马达速度伺服系统的种类、原理及特点39

2.4.2电液伺服马达控制系统的应用44

第3章 电液比例控制阀及应用46

3.1电液比例控制阀概述46

3.1.1比例控制原理46

3.1.2比例电磁铁47

3.1.3液压放大器及检测反馈机构49

3.1.4电液比例阀的分类50

3.2电液比例压力阀及应用50

3.2.1电液比例压力阀概述50

3.2.2电液比例溢流阀在发动机上的应用52

3.2.3电液比例减压阀用于挖掘机液压泵流量电控调节54

3.3电液比例流量阀及应用55

3.3.1电液比例流量阀概述55

3.3.2液压同步连续升降的控制56

3.3.3液压顶升同步控制系统58

3.4比例压力-流量复合阀（P-Q阀）及60

应用60

3.4.1 P-Q阀的稳态控制特性60

3.4.2 P-Q阀构成的液压系统61

3.4.3 P-Q阀的控制61

3.5电液比例方向阀及应用62

3.5.1电液比例方向阀概述62

3.5.2电液比例阀的双闭环控制技术及应用63

3.5.3液压数字控制器（HNC）在液压同步系统中的应用65

3.5.4带恒压模块的比例同步控制系统67

3.5.5比例方向控制回路中的压力补偿69

3.5.6比例多路换向阀71

3.6伺服比例阀及应用75

3.6.1伺服比例阀概述75

3.6.2伺服比例阀及其在水电站上的应用75

3.6.3伺服比例阀在铜带轧机厚度控制系统中的应用77

3.6.4 D633系列直动伺服比例控制阀79

3.6.5电液伺服比例控制系统在铣耳机组中的应用83

3.6.6伺服比例阀在数控机床中的应用84

3.7比例控制放大器及控制系统86

3.7.1比例控制放大器概述86

3.7.2比例放大器典型产品88

3.7.3比例控制放大器的正确使用92

3.7.4工程机械用新型电液比例阀放大器93

3.7.5基于PROFIBUS-DP总线的数字电液比例控制器96

3.8比例阀故障分析与排除99

3.8.1比例电磁铁故障99

3.8.2比例压力阀故障分析与排除99

3.8.3比例流量阀的故障分析与排除99

第4章 电液数字控制技术及应用101

4.1电液数字控制概述101

4.1.1电液数字控制技术的特点101

4.1.2电液间接与直接数字控制技术101

4.2增量式数字阀102

4.2.1增量式数字阀概述102

4.2.2基于新型数字同步阀的液压同步系统107

4.2.3 2D高频数字阀在电液激振器的应用108

4.2.4数字阀在万能材料试验机的应用111

4.3高速开关式数字阀113

4.3.1高速开关式数字阀概述113

4.3.2数字阀在电控液压动力转向系统中的应用116

4.3.3新型高速数字开关阀为导阀的多路换向阀119

4.3.4数字逻辑插装式水轮机调速器及其应用121

第5章 变量泵电液控制技术125

5.1变量泵控制方式及其应用125

5.1.1压力切断控制125

5.1.2功率控制125

5.1.3排量控制126

5.1.4 LS（负载敏感）控制127

5.1.5基本控制方式的组合及其应用128

5.2伺服变量泵及其应用128

5.2.1 250CKZBB电液伺服变量泵128

5.2.2 A4V伺服变量泵129

5.2.3伺服变量泵在一体化电动静液作动器中的应用131

5.2.4变量泵在注塑机液压伺服系统中的应用132

5.3比例变量泵及其应用134

5.3.1电液比例负载敏感控制变量径向柱塞泵134

5.3.2多变量泵比例与恒功率控制及其在盾构机的应用136

5.3.3电液比例变量泵控定量马达141

5.3.4闭环控制轴向柱塞泵143

5.3.5比例变量泵在注塑机上的应用145

5.3.6钻机液压系统中的电控比例变量泵147

5.4液压泵变频容积调速技术及应用150

5.4.1交流电动机变频调速原理150

5.4.2变频技术与液压技术的结合及其优点151

5.4.3液压系统的变频容积调速152

5.4.4电梯液压变频调速系统155

5.4.5绞车液压变频调速系统157

5.4.6抽油机二次调节静液传动-变频回馈系统159

第6章 可编程控制器及应用162

6.1 PLC的结构与工作原理162

6.1.1可编程控制器的结构形式162

6.1.2 PLC的工作过程与等效电路162

6.1.3 PLC的组成162

6.1.4 PLC的主要功能及性能指标163

6.1.5 PLC控制系统164

6.2 PLC的编程语言164

6.2.1逻辑部件164

6.2.2编程语言164

6.3提高PLC控制系统可靠性的措施166

6.3.1适合的工作环境166

6.3.2合理的安装与布线166

6.3.3正确的接地167

6.3.4必需的安全保护环节167

6.3.5必要的软件措施168

6.3.6采用冗余系统或热备用系统169

6.4 PLC控制系统的维护和故障诊断170

6.4.1 PLC控制系统的维护170

6.4.2根据LED指示灯诊断PLC故障170

6.4.3 PLC系统故障检查与处理171

第7章 PLC-液压伺服/比例系统173

7.1 PLC在液压系统压力控制中的应用173

7.1.1 PLC控制的四柱式万能液压机173

7.1.2 MPS型中速磨煤机自动加载系统176

7.1.3管模成型机电液比例压力控制系统178

7.2 PLC在液压系统速度控制中的应用180

7.2.1磨蚀系数试验台电液比例速度控制系统180

7.2.2 PLC控制的机械手液压系统183

7.2.3 PLC控制的电液数字伺服系统185

7.3 PLC在液压系统位置控制中的应用187

7.3.1电液比例位置控制数字PID系统187

7.3.2液压实验台电液位置闭环控制190

7.3.3基于OPC Server的液压伺服精确定位系统192

7.3.4装胎机液压伺服-PLC控制系统195

7.4 PLC在液压同步控制中的应用198

7.4.1 9000kN爬模机液压比例同步控制198

7.4.2液压缸同步升降的PLC控制201

7.4.3桥梁施工中的液压同步顶推顶升技术203

7.4.4基于PROFIBUS的PLC分布式液压同步系统207

7.5 PLC在泵站监控中的应用212

7.5.1 PLC在液压试验台能源系统中的应用213

7.5.2大型定量泵液压油源有级变量节能系统214

7.5.3 PROFIBUS现场总线在液压泵站控制中的应用216

第8章 液压控制系统中的传感器及应用219

8.1压力传感器及应用219

8.1.1压力传感器概述219

8.1.2压力传感器的应用221

8.2流量传感器及应用223

8.2.1流量传感器概述223

8.2.2超声波流量监测技术在车辆液压监测中的应用225

8.2.3 LUGB-Ⅱ涡街流量传感器227

8.3温度传感器及应用229

8.3.1温度传感器概述229

8.3.2 DS18B20型温度传感器在液压温度测控中的应用231

8.3.3高响应热电偶温度传感器及应用232

8.4位移传感器及应用234

8.4.1位移传感器概述234

8.4.2磁电阻（MR）传感器及应用236

8.4.3磁致伸缩位移传感器及应用238

8.4.4结晶器振动系统位移控制故障分析与治理239

8.5污染传感器及应用241

8.5.1光散射法在液压油污染检测中的应用241

8.5.2光电传感器应用于液压油污染度监测244

8.6液压系统传感器综合应用247

8.6.1工程机械液压系统三位一体传感器247

8.6.2大型工程机械液压油污染与温度在线监测249

8.6.3传感器在新型数字化压力机的应用250

8.6.4液压设备故障诊断中的多传感器信息融合技术252

第9章 液压控制系统中的触摸屏及应用256

9.1触摸屏技术概述256

9.1.1触摸屏256

9.1.2触摸屏工作原理及应用256

9.2触摸屏技术在液压控制中的应用258

9.2.1触摸屏-PLC在液压摆式剪板机中的应用258

9.2.2触摸屏-PLC在恒力压力机电液伺服控制中的应用262

9.2.3触摸屏-PLC在液压弯管机控制中的应用264

9.2.4触摸屏-PLC在气-液压实验台控制中的应用267

9.2.5触摸屏-PLC在液压同步顶升控制中的应用270

第10章 现场总线在液压控制中的应用273

10.1现场总线概论273

10.1.1现场总线的概念273

10.1.2发展历史273

10.1.3技术特点274

10.1.4技术优点274

10.1.5网络拓扑结构275

10.2 CAN总线在液压控制中的应用278

10.2.1 CAN总线278

10.2.2 CAN总线在车辆多任务协同控制中的应用279

10.2.3 CAN总线在平地机液压控制系统中的应用282

10.2.4 CAN在拉深筋实验台电液控制系统的应用284

10.3 PROFIBUS现场总线在液压控制中的应用287

10.3.1 PROFIBUS现场总线287

10.3.2 PROFIBUS总线在电液伺服控制系统中的应用288

10.3.3 PROFIBUS现场总线在海洋平台桩腿液压升降控制中的应用292

10.4 CC-Link现场总线在液压控制中的应用294

10.4.1 CC-Link现场总线295

10.4.2 CC-Link在盾构推进液压系统控制中的应用296

10.5 PXI总线在液压控制中的应用300

10.5.1 PXI总线300

10.5.2 PXI总线在液压脉冲测控中的应用303

10.5.3 PXI总线在飞机舵机泵站测试中的应用305

10.5.4 PXI总线在车辆液压测试中的应用308

10.6 ModBus总线在液压控制中的应用311

10.6.1 ModBus总线311

10.6.2 ModBus总线在液压变频控制中的应用（一）314

10.6.3 ModBus总线在液压变频控制中的应用（二）317

参考文献321