液压伺服比例控制及PLC应用（第二版） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

本书结合大量工程应用实例,系统介绍了液压伺服与比例系统PLC控制技术。主要内容包括:液压伺服与比例元件及系统的结构原理、控制技术和应用(涵盖电液伺服阀及控制器、电液比例控制阀、电液数字元件与智能元件、变量泵电液控制技术);PLC基本原理及应用(PLC结构原理与编程、三菱和西门子新型PLC控制应用);液压伺服与比例-PLC控制系统(压力控制系统、速度控制系统、位置控制系统、同步控制系统、机器人控制系统、能源监控系统等),以及液压伺服与比例-PLC控制系统中的传感器、人机界面和现场总线。本书取材新颖、技术先进实用、案例丰富,涉及液压与PLC两个专业和多个应用领域。本书可供液压与PLC设计开发、设备使用与维修人员使用,也可作为高校相关专业师生的参考书。

第1章　电液伺服控制技术及应用 / 1

　1.1　电液伺服阀 / 1

　　1.1.1　工作原理及组成 / 1

　　1.1.2　电液伺服阀的分类 / 5

　　1.1.3　典型结构 / 5

　　1.1.4　主要特性及性能参数 / 9

　　1.1.5　伺服阀的使用与维修 / 13

　1.2　电液伺服控制器 / 14

　　1.2.1　电液伺服控制器概述 / 14

　　1.2.2　电液伺服阀驱动电路 / 15

　　1.2.3　电液伺服阀电流显示电路 / 16

　　1.2.4　传感器调理电路 / 16

　　1.2.5　基于DSP 的电液伺服驱动器 / 16

　　1.2.6　电液伺服系统嵌入式数字控制器 / 22

　1.3　伺服液压缸及其伺服控制系统 / 25

　　1.3.1　伺服液压缸概述 / 25

　　1.3.2　闭环控制数字液压缸及其控制系统 / 26

　　1.3.3　机器人液压伺服系统 / 29

　　1.3.4　数字泵控缸位置伺服系统 / 34

　1.4　液压马达速度伺服系统及应用 / 35

　　1.4.1　液压马达速度伺服系统的种类、原理及特点 /

35

　　1.4.2　电液伺服马达控制系统的应用 / 39

第2 章　电液比例控制阀及应用 / 42

　2.1　电液比例控制阀概述 / 42

　　2.1.1　比例控制原理 / 42

　　2.1.2　比例电磁铁 / 43

　　2.1.3　液压放大器及检测反馈机构 / 45

　　2.1.4　电液比例阀的分类 / 46

　2.2　电液比例压力阀及应用 / 46

　　2.2.1　电液比例压力阀概述 / 46

　　2.2.2　电液比例溢流阀在发动机上的应用 / 48

　　2.2.3　船用舵机水动力负载模拟装置的比例控制系统 /

50

　　2.2.4　电液比例减压阀用于挖掘机液压泵流量电控调节 /

52

　2.3　电液比例流量阀及应用 / 54

　　2.3.1　电液比例流量阀概述 / 54

　　2.3.2　液压同步连续升降的控制 / 55

　　2.3.3　液压顶升同步控制系统 / 57

2.4　比例压力-流量复合阀（P-Q 阀）及应用 / 59

　　2.4.1　P-Q 阀的稳态控制特性 / 59

　　2.4.2　P-Q 阀构成的液压系统 / 60

　　2.4.3　P-Q 阀的控制 / 61

　2.5　电液比例方向阀及应用 / 61

　　2.5.1　电液比例方向阀概述 / 61

　　2.5.2　挤压机液压定针比例控制系统 / 62

　　2.5.3　液压数字控制器（HNC） 在液压同步系统中应用 / 66

　　2.5.4　带恒压模块的比例同步控制系统 / 67

　　2.5.5　比例方向控制回路中的压力补偿 / 69

　　2.5.6　比例多路换向阀 / 71

　2.6　伺服比例阀及应用 / 75

　　2.6.1　伺服比例阀概述 / 75

　　2.6.2　伺服比例阀在水电站的应用 / 77

　　2.6.3　伺服比例阀在铜带轧机厚度控制中的应用 / 78

　　2.6.4　D633 系列直动伺服比例控制阀 / 80

　2.7　比例控制放大器及控制系统 / 83

　　2.7.1　比例控制放大器概述 / 83

　　2.7.2　比例放大器典型产品 / 86

　　2.7.3　比例控制放大器的正确使用 / 90

　　2.7.4　工程机械用新型电液比例阀放大器 / 91

　　2.7.5　基于PROFIBUS-DP 总线的数字电液比例控制器 / 95

　2.8　比例阀故障分析与排除 / 97

　　2.8.1　比例电磁铁故障 / 97

　　2.8.2　比例压力阀故障分析与排除 / 97

　　2.8.3　比例流量阀的故障分析与排除 / 98

第3 章　电液数字元件与智能元件及应用 / 99

　3.1　数字液压元件及应用 / 99

　　3.1.1　数字液压阀现状与发展历程 / 99

　　3.1.2　数字阀控制技术 / 104

　　3.1.3　可编程阀控单元 / 105

　　3.1.4　数字液压阀发展展望 / 106

　　3.1.5　基于数字流量阀的负载口独立控制 / 107

　　3.1.6　电液比例数字控制 / 110

　　3.1.7　电液伺服数字控制 / 114

　　3.1.8　2D 高频数字阀在电液激振器的应用 / 115

　　3.1.9　内循环数字液压缸 / 118

　3.2　智能液压元件及应用 / 120

　　3.2.1　智能液压元件的特点 / 120

　　3.2.2　智能元件应用的效益 / 122

　　3.2.3　DSV 数字智能阀 / 123

　3.2.4　新型与智能型伺服阀 / 124

　　3.2.5　基于双阀芯控制技术的智能液压元件 / 128

第4 章　变量泵电液控制技术 / 131

　4.1　变量泵控制方式及其应用 / 131

　　4.1.1　压力切断控制 / 131

　　4.1.2　功率控制 / 131

　　4.1.3　排量控制 / 132

　　4.1.4　LS（负载敏感） 控制 / 133

　　4.1.5　基本控制方式的组合及其应用 / 134

　4.2　伺服变量泵及其应用 / 135

　　4.2.1　250CKZBB 电液伺服变量泵 / 135

　　4.2.2　A4V 伺服变量泵 / 136

　　4.2.3　伺服变量泵在一体化电动静液作动器中的应用 /

137

　　4.2.4　变量泵在注塑机液压伺服系统中的应用 / 139

　4.3　比例变量泵及其应用 / 140

　　4.3.1　电液比例负载敏感控制变量径向柱塞泵 / 140

　　4.3.2　多变量泵比例与恒功率控制及其在盾构机的应用 /

143

　　4.3.3　电液比例变量泵控定量马达 / 146

　　4.3.4　闭环控制轴向柱塞泵 / 147

　　4.3.5　比例变量泵在注塑机上的应用 / 148

　　4.3.6　钻机液压系统中的电控比例变量泵 / 151

　　4.3.7　TBM 刀盘电液驱动系统 / 153

　　4.3.8　比例泵在RH 精炼炉的应用 / 155

　4.4　液压泵变频容积调速技术及应用 / 157

　　4.4.1　交流电动机变频调速原理 / 157

　　4.4.2　变频技术与液压技术的结合及其优点 / 158

　　4.4.3　液压系统的变频容积调速 / 159

　　4.4.4　电梯液压变频调速系统 / 163

　　4.4.5　绞车液压变频调速系统 / 165

　　4.4.6　抽油机二次调节静液传动-变频回馈系统 / 166

　4.5　智能液压泵及应用 / 169

　　4.5.1　军用机载智能泵源 / 169

　　4.5.2　大型客机液压泵系统 / 173

第5 章　可编程控制器及应用 / 181

　5.1　PLC 的结构与工作原理 / 181

　　5.1.1　可编程控制器的结构形式 / 181

　　5.1.2　PLC 的工作过程与等效电路 / 181

　　5.1.3　PLC 的组成及指标 / 181

　　5.1.4　PLC 控制系统 / 183

　5.2　PLC 的编程语言 / 183

　　5.2.1　逻辑部件 / 183

　　5.2.2　编程语言 / 184

　5.3　新型PLC / 185

　　5.3.1　三菱FX3U/FX5U 系列PLC / 185

　　5.3.2　西门子S7-200SMART 型PLC / 191

　5.4　提高PLC 控制系统可靠性的措施 / 194

　　5.4.1　适合的工作环境 / 194

　　5.4.2　合理的安装与布线 / 195

　　5.4.3　正确的接地与必需的安全保护环节 / 196

　　5.4.4　必要的软件措施 / 196

　　5.4.5　采用冗余系统或热备用系统 / 198

　5.5　PLC 控制系统的维护和故障诊断 / 199

　　5.5.1　PLC 控制系统的维护 / 199

　　5.5.2　根据LED 指示灯诊断PLC 故障 / 199

　　5.5.3　PLC 系统故障检查与处理 / 200

第6 章　PLC-液压伺服/比例系统应用 / 202

　6.1　PLC 在液压系统压力控制中的应用 / 202

　　6.1.1　PLC 控制的四柱式液压机 / 202

　　6.1.2　MPS 型中速磨煤机自动加载系统 / 205

　　6.1.3　海洋石油钻井平台称重系统 / 207

　6.2　PLC 在液压系统速度控制中的应用 / 211

　　6.2.1　磨蚀系数实验台电液比例速度控制系统 / 211

　　6.2.2　PLC 控制的机械手液压系统 / 214

　　6.2.3　PLC 控制的电液数字伺服系统 / 216

　6.3　PLC 在液压系统位置控制中的应用 / 219

　　6.3.1　电液比例位置控制数字PID 系统 / 219

　　6.3.2　基于PLC 的油罐清洗机器人控制系统 / 221

　　6.3.3　基于OPC Server 的液压伺服精确定位系统 / 224

　　6.3.4　装胎机液压伺服-PLC 控制系统 / 227

　6.4　PLC 在液压同步控制中的应用 / 231

　　6.4.1　爬模机液压比例同步控制 / 231

　　6.4.2　桥梁施工中的液压同步顶推顶升技术 / 234

　　6.4.3　基于PROFIBUS 的PLC 分布式液压同步系统 / 238

　6.5　PLC 在泵站监控中的应用 / 244

　　6.5.1　PLC 在液压实验台能源系统中的应用 / 244

　　6.5.2　大型定量泵液压油源有级变量节能系统 / 245

　　6.5.3　PROFIBUS 现场总线在液压泵站控制中的应用 / 247

第7 章　液压控制系统中的传感器及应用 / 250

　7.1　压力传感器及应用 / 250

　　7.1.1　压力传感器概述 / 250

　　7.1.2　压力传感器的应用 / 252

　7.2　流量传感器及应用 / 254

　　7.2.1　流量传感器概述 / 254

　　7.2.2　超声波流量监测技术在车辆液压监测中的应用 /

256

　　7.2.3　LUGB-Ⅱ涡街流量传感器 / 258

　7.3　温度传感器及应用 / 260

　　7.3.1　温度传感器概述 / 260

　　7.3.2　DS18B20 型温度传感器在液压温度测控中的应用 / 262

　　7.3.3　高响应热电偶温度传感器及应用 / 264

　7.4　位移传感器及应用 / 265

　　7.4.1　位移传感器概述 / 265

　　7.4.2　磁电阻（MR） 传感器及应用 / 267

　　7.4.3　磁致伸缩位移传感器及应用 / 269

　　7.4.4　结晶器振动系统位移控制故障分析与治理 /

270

　7.5　污染传感器及应用 / 272

　　7.5.1　光散射法在液压油污染检测中的应用 / 272

　　7.5.2　光电传感器应用于液压油污染度监测 / 275

　7.6　液压系统传感器综合应用 / 278

　　7.6.1　工程机械液压系统三位一体传感器 / 278

　　7.6.2　大型工程机械液压油污染与温度在线监测 /

280

　　7.6.3　传感器在新型数字化压力机的应用 / 282

　　7.6.4　液压设备故障诊断中的多传感器信息融合技术 /

283

　　7.6.5　基于IEEE1451_ 2 标准的智能液压传感器模块 / 286

第8 章　液压控制系统中的触摸屏及应用 / 291

　8.1　触摸屏技术概述 / 291

　　8.1.1　触摸屏 / 291

　　8.1.2　触摸屏工作原理及应用 / 291

　8.2　触摸屏技术在液压控制中的应用 / 293

　　8.2.1　触摸屏-PLC 在液压摆式剪板机中的应用 / 294

　　8.2.2　触摸屏-PLC 在恒力压力机电液伺服控制中的应用 / 297

　　8.2.3　触摸屏-PLC 在液压弯管机控制中的应用 / 298

　　8.2.4　触摸屏-PLC 在液压同步顶升控制中的应用 / 301

　　8.2.5　触摸屏-PLC 在气-液压实验台控制中的应用 / 304

　　8.2.6　触摸屏-PLC 在液压缸综合实验台控制中的应用 / 307

第9 章　现场总线在液压控制中的应用 / 313

　9.1　现场总线概论 / 313

　　9.1.1　现场总线的概念 / 313

　　9.1.2　发展历史 / 313

　　9.1.3　技术特点 / 314

　　9.1.4　技术优点 / 314

　　9.1.5　网络拓扑结构 / 315

　9.2　CAN 总线在液压控制中的应用 / 318

　　9.2.1　CAN 总线 / 318

　　9.2.2　CAN 总线在平地机液压控制系统中的应用 / 319

　　9.2.3　基于CAN 总线的运梁车分布式控制系统 / 322

　　9.2.4　CAN 在拉深筋实验台电液控制系统的应用 / 325

　9.3　PROFIBUS 现场总线在液压控制中的应用 / 328

　　9.3.1　PROFIBUS 现场总线 / 328

　　9.3.2　PROFIBUS 总线在电液伺服控制系统中的应用 / 329

　　9.3.3　PROFIBUS 现场总线在海洋平台桩腿液压升降控制中的应用 / 333

　9.4　CC-Link 现场总线在液压控制中的应用 / 335

　　9.4.1　CC-Link 现场总线 / 336

　　9.4.2　CC-Link 在盾构推进液压系统控制中的应用 / 337

　9.5　PXI 总线在液压控制中的应用 / 341

　　9.5.1　PXI 总线 / 341

　　9.5.2　PXI 总线在飞机舵机泵站测试中的应用 / 343

　　9.5.3　PXI 总线在车辆液压测试中的应用 / 346

　9.6　MODBUS 总线在液压控制中的应用 / 349

　　9.6.1　MODBUS 总线 / 349

　　9.6.2　MODBUS 总线在液压变频控制中的应用（1） / 352

　　9.6.3　MODBUS 总线在液压变频控制中的应用（2） / 355

参考文献 / 359

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◆大量工程实际的液压PLC应用实例，实用价值高。◆行业应用范例集锦：液压伺服与比例元件及系统的结构原理、控制技术和应用（电液伺服阀及控制器、电液比例控制阀、电液数字元件与智能元件、变量泵电液控制技术）；PLC基本原理及应用（PLC结构原理与编程、三菱和西门子新型PLC控制应用）；液压伺服与比例-PLC控制系统（压力控制系统、速度控制系统、位置控制系统、同步控制系统、机器人控制系统、能源监控系统等），液压伺服与比例-PLC控制系统中的传感器、人机界面和现场总线。

书摘插图

前言

液压控制系统主要包括电液伺服控制系统和电液比例控制系统，这类控制系统具有容量大、响应速度快、刚度大和控制精度高等突出优点，因此在各类机床、重型机械、工程机械、建材建筑机械、汽车、大型试验设备、航空航天、船舶和武器装备等领域获得了广泛应用。与一般液压系统相比，液压伺服/比例控制系统结构复杂、与多种专业技术相关，对工程技术人员的要求更高。

PLC 控制的液压系统克服了采用继电器控制系统必须是手工接线、安装、改动所需要花费大量时间及人力和物力的缺点，也克服了继电器控制系统的可靠性差、控制不方便、响应速度慢等不足。将PLC 应用到液压系统，能较好地满足控制系统的要求，并且测试精确，运行高速、可靠，提高了生产效率， 延长了设备使用寿命。目前，

在大多数情况下， 液压系统均采用PLC控制。

本书结合大量实例，系统介绍了液压伺服/比例系统PLC 控制技术。

本书自2014 年出版以来，受到读者的欢迎。这些年，我国正积极实施“中国制造2025”规划，液压伺服/比例系统PLC

控制技术正在向着智能化、网络化方向迈进。第二版根据技术的进步，主要增加了数字元件、智能元件、新型PLC、机器人液压控制等内容。

本书第1～ 4 章介绍液压伺服元件、比例元件及数字元件的结构原理和应用。第5 章介绍PLC 基本原理及应用注意事项。第6 章介绍PLC-液压伺服/比例控制系统，包括压力控制系统、速度控制系统、位置控制系统、同步控制系统、能源监控系统等，这是本书的中心内容。第7～ 9章分别介绍液压伺服/比例-PLC 控制系统中的传感器、人机界面和现场总线。

本书取材新颖、技术先进实用、案例丰富，涉及液压与PLC 两个专业和多个应用领域。在实际应用中，设备电、液两部分既相对独立又密切相关，一些问题的处理需要电、液两方面专业人员的合作，只有同时掌握两方面的专业知识，相互间才能顺畅地沟通与协作，才能顺利地解决实际问题。本书将液压伺服/比例技术与PLC 技术的专业知识结合起来，形成了一个较独立完整的电-液控制知识体系。这样，既有利于液压专业人员读者扩充PLC 专业知识，也有利于PLC 专业人员读者扩充液压专业知识。在控制技术飞速发展、机电技术高度渗透的今天，这种探索和处理的积极意义是显而易见的。

本书的读者对象主要是液压与PLC 设计开发、使用维修人员，大学及职业技术学院相关专业师生。

由于水平有限，不足之处在所难免，欢迎广大读者批评指正。

编著者