液壓伺服比例控制及PLC應(yīng)用（第二版）

第1章　電液伺服控制技術(shù)及應(yīng)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(jié)構(gòu) / 5
　　1.1.4　主要特性及性能參數(shù) / 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(qū)動(dòng)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(diào)理電路 / 16
　　1.2.5　基于DSP 的電液伺服驅(qū)動(dòng)器 / 16
　　1.2.6　電液伺服系統(tǒng)嵌入式數(shù)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(shù)字液壓缸及其控制系統(tǒng) / 26
　　1.3.3　機(jī)器人液壓伺服系統(tǒng) / 29
　　1.3.4　數(shù)字泵控缸位置伺服系統(tǒng) / 34
　1.4　液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)及應(yīng)用 / 35
　　1.4.1　液壓馬達(dá)速度伺服系統(tǒng)的種類、原理及特點(diǎn) / 35
　　1.4.2　電液伺服馬達(dá)控制系統(tǒng)的應(yīng)用 / 39
第2 章　電液比例控制閥及應(yīng)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(jī)構(gòu) / 45
　　2.1.4　電液比例閥的分類 / 46
　2.2　電液比例壓力閥及應(yīng)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(dòng)機(jī)上的應(yīng)用 / 48
　　2.2.3　船用舵機(jī)水動(dòng)力負(fù)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(jī)液壓泵流量電控調(diào)節(jié) / 52
　2.3　電液比例流量閥及應(yīng)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(fù)合閥（P-Q 閥）及應(yīng)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(gòu)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(yīng)用 / 61
　　2.5.1　電液比例方向閥概述 / 61
　　2.5.2　擠壓機(jī)液壓定針比例控制系統(tǒng) / 62
　　2.5.3　液壓數(shù)字控制器（HNC） 在液壓同步系統(tǒng)中應(yīng)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(bǔ)償 / 69
　　2.5.6　比例多路換向閥 / 71
　2.6　伺服比例閥及應(yīng)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(yīng)用 / 77
　　2.6.3　伺服比例閥在銅帶軋機(jī)厚度控制中的應(yīng)用 / 78
　　2.6.4　D633 系列直動(dòng)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(chǎn)品 / 86
　　2.7.3　比例控制放大器的正確使用 / 90
　　2.7.4　工程機(jī)械用新型電液比例閥放大器 / 91
　　2.7.5　基于PROFIBUS-DP 總線的數(shù)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(shù)字元件與智能元件及應(yīng)用 / 99
　3.1　數(shù)字液壓元件及應(yīng)用 / 99
　　3.1.1　數(shù)字液壓閥現(xiàn)狀與發(fā)展歷程 / 99
　　3.1.2　數(shù)字閥控制技術(shù) / 104
　　3.1.3　可編程閥控單元 / 105
　　3.1.4　數(shù)字液壓閥發(fā)展展望 / 106
　　3.1.5　基于數(shù)字流量閥的負(fù)載口獨(dú)立控制 / 107
　　3.1.6　電液比例數(shù)字控制 / 110
　　3.1.7　電液伺服數(shù)字控制 / 114
　　3.1.8　2D 高頻數(shù)字閥在電液激振器的應(yīng)用 / 115
　　3.1.9　內(nèi)循環(huán)數(shù)字液壓缸 / 118
　3.2　智能液壓元件及應(yīng)用 / 120
　　3.2.1　智能液壓元件的特點(diǎn) / 120
　　3.2.2　智能元件應(yīng)用的效益 / 122
　　3.2.3　DSV 數(shù)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(shù)的智能液壓元件 / 128
第4 章　變量泵電液控制技術(shù) / 131
　4.1　變量泵控制方式及其應(yīng)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(fù)載敏感） 控制 / 133
　　4.1.5　基本控制方式的組合及其應(yīng)用 / 134
　4.2　伺服變量泵及其應(yīng)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(dòng)靜液作動(dòng)器中的應(yīng)用 / 137
　　4.2.4　變量泵在注塑機(jī)液壓伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用 / 139
　4.3　比例變量泵及其應(yīng)用 / 140
　　4.3.1　電液比例負(fù)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(gòu)機(jī)的應(yīng)用 / 143
　　4.3.3　電液比例變量泵控定量馬達(dá) / 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(jī)上的應(yīng)用 / 148
　　4.3.6　鉆機(jī)液壓系統(tǒng)中的電控比例變量泵 / 151
　　4.3.7　TBM 刀盤電液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) / 153
　　4.3.8　比例泵在RH 精煉爐的應(yīng)用 / 155
　4.4　液壓泵變頻容積調(diào)速技術(shù)及應(yīng)用 / 157
　　4.4.1　交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理 / 157
　　4.4.2　變頻技術(shù)與液壓技術(shù)的結(jié)合及其優(yōu)點(diǎn) / 158
　　4.4.3　液壓系統(tǒng)的變頻容積調(diào)速 / 159
　　4.4.4　電梯液壓變頻調(diào)速系統(tǒng) / 163
　　4.4.5　絞車液壓變頻調(diào)速系統(tǒng) / 165
　　4.4.6　抽油機(jī)二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)-變頻回饋系統(tǒng) / 166
　4.5　智能液壓泵及應(yīng)用 / 169
　　4.5.1　軍用機(jī)載智能泵源 / 169
　　4.5.2　大型客機(jī)液壓泵系統(tǒng) / 173
第5 章　可編程控制器及應(yīng)用 / 181
　5.1　PLC 的結(jié)構(gòu)與工作原理 / 181
　　5.1.1　可編程控制器的結(jié)構(gòu)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(biāo) / 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(hù)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(hù)和故障診斷 / 199
　　5.5.1　PLC 控制系統(tǒng)的維護(hù) / 199
　　5.5.2　根據(jù)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(yīng)用 / 202
　6.1　PLC 在液壓系統(tǒng)壓力控制中的應(yīng)用 / 202
　　6.1.1　PLC 控制的四柱式萬能液壓機(jī) / 202
　　6.1.2　MPS 型中速磨煤機(jī)自動(dòng)加載系統(tǒng) / 205
　　6.1.3　海洋石油鉆井平臺(tái)稱重系統(tǒng) / 207
　6.2　PLC 在液壓系統(tǒng)速度控制中的應(yīng)用 / 211
　　6.2.1　磨蝕系數(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電液比例速度控制系統(tǒng) / 211
　　6.2.2　PLC 控制的機(jī)械手液壓系統(tǒng) / 214
　　6.2.3　PLC 控制的電液數(shù)字伺服系統(tǒng) / 216
　6.3　PLC 在液壓系統(tǒng)位置控制中的應(yīng)用 / 219
　　6.3.1　電液比例位置控制數(shù)字PID 系統(tǒng) / 219
　　6.3.2　基于PLC 的油罐清洗機(jī)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(jī)液壓伺服-PLC 控制系統(tǒng) / 227
　6.4　PLC 在液壓同步控制中的應(yīng)用 / 231
　　6.4.1　爬模機(jī)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(shù) / 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(yīng)用 / 244
　　6.5.1　PLC 在液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)能源系統(tǒng)中的應(yīng)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(xiàn)場總線在液壓泵站控制中的應(yīng)用 / 247
第7 章　液壓控制系統(tǒng)中的傳感器及應(yīng)用 / 250
　7.1　壓力傳感器及應(yīng)用 / 250
　　7.1.1　壓力傳感器概述 / 250
　　7.1.2　壓力傳感器的應(yīng)用 / 252
　7.2　流量傳感器及應(yīng)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(shù)在車輛液壓監(jiān)測中的應(yīng)用 / 256
　　7.2.3　LUGB-Ⅱ渦街流量傳感器 / 258
　7.3　溫度傳感器及應(yīng)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(yīng)用 / 262
　　7.3.3　高響應(yīng)熱電偶溫度傳感器及應(yīng)用 / 264
　7.4　位移傳感器及應(yīng)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(yīng)用 / 267
　　7.4.3　磁致伸縮位移傳感器及應(yīng)用 / 269
　　7.4.4　結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)位移控制故障分析與治理 / 270
　7.5　污染傳感器及應(yīng)用 / 272
　　7.5.1　光散射法在液壓油污染檢測中的應(yīng)用 / 272
　　7.5.2　光電傳感器應(yīng)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(yīng)用 / 278
　　7.6.1　工程機(jī)械液壓系統(tǒng)三位一體傳感器 / 278
　　7.6.2　大型工程機(jī)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(shù)字化壓力機(jī)的應(yīng)用 / 282
　　7.6.4　液壓設(shè)備故障診斷中的多傳感器信息融合技術(shù) / 283
　　7.6.5　基于IEEE1451_ 2 標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用 / 291
　8.1　觸摸屏技術(shù)概述 / 291
　　8.1.1　觸摸屏 / 291
　　8.1.2　觸摸屏工作原理及應(yīng)用 / 291
　8.2　觸摸屏技術(shù)在液壓控制中的應(yīng)用 / 293
　　8.2.1　觸摸屏-PLC 在液壓擺式剪板機(jī)中的應(yīng)用 / 294
　　8.2.2　觸摸屏-PLC 在恒力壓力機(jī)電液伺服控制中的應(yīng)用 / 297
　　8.2.3　觸摸屏-PLC 在液壓彎管機(jī)控制中的應(yīng)用 / 298
　　8.2.4　觸摸屏-PLC 在液壓同步頂升控制中的應(yīng)用 / 301
　　8.2.5　觸摸屏-PLC 在氣-液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制中的應(yīng)用 / 304
　　8.2.6　觸摸屏-PLC 在液壓缸綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制中的應(yīng)用 / 307
第9 章　現(xiàn)場總線在液壓控制中的應(yīng)用 / 313
　9.1　現(xiàn)場總線概論 / 313
　　9.1.1　現(xiàn)場總線的概念 / 313
　　9.1.2　發(fā)展歷史 / 313
　　9.1.3　技術(shù)特點(diǎn) / 314
　　9.1.4　技術(shù)優(yōu)點(diǎn) / 314
　　9.1.5　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) / 315
　9.2　CAN 總線在液壓控制中的應(yīng)用 / 318
　　9.2.1　CAN 總線 / 318
　　9.2.2　CAN 總線在平地機(jī)液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 / 319
　　9.2.3　基于CAN 總線的運(yùn)梁車分布式控制系統(tǒng) / 322
　　9.2.4　CAN 在拉深筋實(shí)驗(yàn)臺(tái)電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用 / 325
　9.3　PROFIBUS 現(xiàn)場總線在液壓控制中的應(yīng)用 / 328
　　9.3.1　PROFIBUS 現(xiàn)場總線 / 328
　　9.3.2　PROFIBUS 總線在電液伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 / 329
　　9.3.3　PROFIBUS 現(xiàn)場總線在海洋平臺(tái)樁腿液壓升降控制中的應(yīng)用 / 333
　9.4　CC-Link 現(xiàn)場總線在液壓控制中的應(yīng)用 / 335
　　9.4.1　CC-Link 現(xiàn)場總線 / 336
　　9.4.2　CC-Link 在盾構(gòu)推進(jìn)液壓系統(tǒng)控制中的應(yīng)用 / 337
　9.5　PXI 總線在液壓控制中的應(yīng)用 / 341
　　9.5.1　PXI 總線 / 341
　　9.5.2　PXI 總線在飛機(jī)舵機(jī)泵站測試中的應(yīng)用 / 343
　　9.5.3　PXI 總線在車輛液壓測試中的應(yīng)用 / 346
　9.6　MODBUS 總線在液壓控制中的應(yīng)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(yīng)用（1） / 352
　　9.6.3　MODBUS 總線在液壓變頻控制中的應(yīng)用（2） / 355
參考文獻(xiàn) / 359