（3）控制元件：控制和调节系统中流体的压力、流量及流动方向的液压元件。

（4）辅助元件：保证系统正常工作所需的上述3种以外的装置。如过滤器、油箱、管件等。

（5）工作介质：用它进行能量和信号的传递。液压系统以液压油作为介质。液压传动具有以下优点：

（1）单个液压元体积比较小，空间对元件的布置没有限制，回路元件中各部分用管道链接，安装和布局都有很大的灵活性，能组装成用其他方法很难组成的复杂系统。

（2）在运行时，能够无极调速。

（3）液压传动进行传递运动时均匀平稳，对于快速启动、制动和频繁的换向易于实现。

（4）更加方便、省力的 实现操作控制，易于实现自动控制、中远程距离控制、过载保护。与电气控制相结合，易于实现自动工作循环和自动过载保护。

（5）液压元件是基础的机械工业元件，标准化、有较高的系列化和通用化程度，能使机器的设计周期缩短，降低制造成本。

1.3液压试验台的国内外研究现状和发展趋势

1.3.1国内外研究现状

1.3.2液压试验台的发展趋势

1.4论文研究内容及章节安排

采取PLC和VB结合对实验台进行改造，是本文的主要研究方向。即用PLC的软触点代替继电器控制的触点，实现液压回路中电磁阀的动作控制。同时通过PLC上模拟量的模块，采集传感器上的模拟量，例如位移，压力，温度等，实现闭环控制。上位机则通过串口的通信协议得到实验数据，并画出曲线图，以便观察整个试验中数据变化。 

2 液压试验台改造方案设计

现使用的液压实验台由电气控制柜和液压运行装置两部分组成的。电气控制系统采用的是传统的继电器一接触器控制系统,由于该系统本身存在硬接线的柔性差、故障发生率高、使用寿命短、维修困难等缺陷【7】，现已不能很好的应用与教学实验。为了适应时代的发展，教学的需求，现需要对本实验台的电气系统进行改造，使其能更好的应用于教学中。现根据要求对电路的控制来进行详细设计。

2.1 液压实验台控制系统简介

2.1.1 电气控制柜简介

QCS014可拆装式液压实验台是80年代秦川机床厂生产的，由电气控制柜和液压运行装置两部分组成。如图所示2-1所示

图2-1 液压运行装置

由图可知,这是一个传统的实验台，采取的是电磁铁，行程开关，继电器的电气控制方式，在控制面板上用“矩阵版排程序”的步进式控制方式(即采用步进选线脉冲发生器,由横竖各根母线构成矩阵电路),实现工作方式的选择和顺序的转换与控制。电器柜内部元件布置如图2-2所示。

图2-2电气控制柜

为了顺应应教学的要求，原有的传统式矩阵型液压实验台的电气控制系统需要进行改造。进行改造时的整体思路是，采用西门子s7-300型号的PLC代替手工操作继电器的控制方式，从而减少继电器数量，以达到减少硬触点的目的。改造后系统的安全方面需要提高，做实验时，要更加的稳定、准确。采用PLC控制后，可以使实验自动化的程度提高，但是不能直观的看出实验数据的变化，此时需增加vb可视化程序设计控制界面，易于观察的同时，还增加了系统的柔性。

实验台的利旧改造，是利用PLC和工控机相结合的方式。在与实验台想匹配的工控机界面上有“开始实验”、“结束实验”、“打印”等按钮，用鼠标点击按钮，可实现液压回路的启停控制。在液压回路运行中，可以观察行程开关，电磁阀等看液压缸伸出动作的实施速度，根据液压缸运动的变化，还可以测出压力，速度等实时数据。在可拆装的实验台中，需要用快速接头换接元件进行油路连接。改装后的实验台有四大部分组成，分别是最基础的液压回路，控制泵启停的电机控制主电路图，回路自动运行所需要的PLC控制程序，由VB编程的工控机可视化界面。