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產品知識

電液比例液壓實驗臺

2019/12/31

電液比例液壓實驗臺依據高等院校、高等職業院校的《液壓傳動與控制》《液壓比例控制技術》《液壓伺服傳動與控制》等液壓類教材和充分結合目前國內工業中流行的液壓比例伺服控制技術而專門設計。實驗臺能充分滿足教學需求、學生實踐與培訓需求、科研輔助需求等,從基礎到高端、從教學到科研而專業設計的液壓比例教學實驗臺。


一、  主要特點

1.     根據教材需要配置目前工業上廣泛使用的電磁比例閥、比例放大器。能充分展現該閥整個控制過程和動作條件以及對這例高端產品進行一系列性能測試。

2.     可將比例閥放置回路當中進行控制調試,讓學生充分撐握到這類工業高端產品使用操作技能。

3.     系統全部采用標準的工業用液壓元器件,使用安全可靠,貼近工業化:各液壓元器件引用的是國際先進的力士樂技術,性能參數均能符合教學大綱的要求;

4.     實驗回路即插即用:實驗學員可以快速了解實驗臺功能,迅速掌握操作技能,并快速完成實驗操作。連接方式采用快換接頭,每個陰接頭、陽接頭都配有帶自鎖結構的單向閥(即使實驗過程中接頭未接好而脫落,亦不會有壓力油噴出,保證實驗安全),內部密封材料運用國際最新密封材料——四氟材料密封圈,取代傳統的丁氰材料,解決了其他大多數廠家尚未克服的漏油問題,保證實驗過程的清潔干凈;

5.     實驗控制方式多樣化:實驗回路可運用機械控制、傳統的繼電器控制、現代的PLC控制、比例放大器控制、工控軟件控制等多種控制方式,讓學員門全方位,多層次的深入了解液壓系統的控制原理;

6.     實驗設備具有很強的擴展性:實驗配置方案可根據需方的具體要求進行配置,需方也可對實驗設備增加元器件以增強實驗臺的功能,元器件均采用標準化接頭,對新增元器件,實驗臺均可兼容;實驗臺所用板卡采用32通道數據采集卡,預留有足夠的擴展空間。

7.     可編控制器(PLC)能與PC機通訊:實現電氣自動化控制、可在線編程監控及故障檢測,以及可以運用PC機與PLC對液壓控制系統進行深入的科研開發等等。

8.     實驗臺移動式模塊化設計:在實驗臺的設計上不僅綜合了人機工程學、國際流行的設計理念、產品的特點等多方面的因素,盡可能的讓實驗臺美觀輕巧,符合審美要求,而且對實驗臺的可靠性、安全性、使用壽命等等問題也毫不含糊,打破傳統設計觀念;

9.     豐富的組態仿真回路:提供了多達20個仿真/監控常用回路,回路中能監控到每一個閥心動作情況、流體流向、壓力、執行元件動作情況、以及PLC I/O接口輸入/輸出情況。各種監控情況以圖片顏色區分/文字形式直觀顯示在監控屏幕上,非常直觀清晰;

10.  精密的測量儀器:配備先進的數據測量儀器,取代傳統的測量工具,使用簡單,測量精確可靠;

11.  專業的數據采集系統:采用進口12精度32通道I/O AD數據采集卡,確保實驗中數據準確,干擾小,穩定性能高于同類其它產品。I/O通道可根據需要自行擴展,操作簡單方便,軟件采用具有自主知識產權且性能穩定的正版系統,可以根據需要描繪實時曲線、生成報表、生成X-Y曲線,數據準確且系統穩定;

12.  優良的液壓供油系統:液壓油泵采用法蘭安裝方式,大大的減小了工作的噪音,并且液壓供油系統在常規的基礎上增加了安全閥等,起到二次保護作用,確保實驗的安全。

13.  安全等級高:實驗臺設計完全按照國家安全標準執行,凡是金屬類均有接地保護,三相電采用漏電保護裝置。                                           

二、  實驗臺組成部分

本實驗臺由實驗工作臺、輔助實驗臺、液壓泵站、常用液壓元件、測試傳感變送器、電氣控制單元、數據采集系統、PC電腦等幾部分組成。

(一)          實驗工作臺

實驗工作臺以鋼質型鋼為主框架,結構緊湊、外形美觀,表面采用亞光噴塑處理,防銹防潮,經久耐用。鋁型材操作面板、鐵質凹型油盤、高密度防火板電路箱等構成安全方便的實驗操作平臺。 面板帶“T”型溝槽形式的鋁合金型材結構,可以方便、隨意地安裝液壓元件,搭接實驗回路。


(二)               液壓泵站(注:可根據實際需求提供各種類型的液壓泵站)

        泵: 1臺 排量:6.67ml/r,額定壓力:7Mpa;

變量葉片泵驅動電機: 2.2KW;

              箱:公稱容積60L,附有液位、油溫指示計、吸油濾油器、空氣濾清器等;

            油:32#抗磨液壓油;

  油 精 濾 油 器:過濾精度10微米,不低于HB5930-6/A級;

  油 精 濾 油 器:過濾精度10微米,不低于HB5930-6/A級。

(三)          常用液壓元件

1.      以北京華德液壓元件為主(采用德國力士樂技術配置詳見配置清單;

2.     每個液壓元件均配有油路過渡底板,采用專用彈卡式底板固定,可方便、隨意地將液壓元件固定在鋁合金型材面板上;

3.     油路搭接采用開閉式快換接頭,拆接方便,不漏油。


比例方向流量閥               先導式比例溢流閥

(四)          測試用傳感變送器

1.     壓力傳感器        精度等級:0.1級 量程:0-10Mpa;

2.     渦輪式流量器      精度等級:0.5級 量程:0-10L/min;

3.     功率變送器        精度等級:0.5級 量程:0-5KW ;

4.     溫度傳感器        精度等級:0.5級 量程:-10-150攝氏度;

5.     位移傳感器        精度等級:0.1級 量程:0-300mm;

(五)           電氣測控制單元 注:PLC類型可根據實際需求配置:如西門子、歐姆龍、西門子、松下等)

1)            可編程控制器(PLC):西門子S7-200 CPU224, I/O24點,繼電器輸出形式,電源電壓:AC 220V/50Hz,控制電壓為DC24V;

2)            可編程控制器AD模塊:西門子EM231模塊,主要輔助完成相關閉環控制實驗;

3)            可編程控制器DA模塊:西門子EM232模塊,主要輔助完成相關閉環控制實驗;

4)            24V直流電源:用于提供控制電壓、傳感器所需電源等;

5)            電氣控制線路設有短路保護、過載保護等功能,所使用的電氣元器件全部符合IEC標準。

三、  基本實驗項目

(一)        液阻特性測試:

1.     細長小孔的性能測試;

2.     薄壁小孔的性能測試;

3.     同心環縫隙的性能測試。

(二) 常用液壓元件的性能測試:(液壓泵、液壓馬達、溢流閥、節流閥、調速閥、減壓閥等)

1.     液壓泵的特性測試

2.     液壓馬達的性能測試

3.     溢流閥的特性測試

4.     減壓閥的特性測試

5.     節流閥速度負載特性測試

6.     液壓缸加載等特性實驗

(三) 液壓傳動基本回路實驗:(三十余種回路)

1.    壓力控制回路:

1)        溢流閥調壓回路;

2)        溢流閥單級遠程調壓回路;

3)        多級溢流閥調壓回路;

4)        溢流閥限制低壓回路。

2.    減壓回路:

1)        一級減壓回路;

2)        二級減壓回路;

3)        多級減壓回路。

3.    卸荷回路:

1)        三位四通電磁換向閥卸荷回路;

2)        二位三通電磁換向閥卸荷回路。

4.    穩壓回路:

1)        蓄能器穩壓回路;

2)        液控單向閥保壓回路。

5.    卸壓回路:

1)        節流閥卸壓回路;

2)        順序閥卸壓回路。

6.    速度控制回路:

1)        進油節流調速回路

2)        回油節流調速回路;

3)        旁路節流調速回路;

4)        調速閥控制的(進油、回油、旁油)調速回路;

5)        差動連接增速回路;

6)        蓄能器增速回路;

7)        電磁閥和調速閥串聯的減速回路;

8)        調速閥串聯的二次進給回路;

9)        調速閥并聯的二次進給回路;

10)     節流閥串聯的二次進給回路;

11)     節流閥并聯的二次進給回路;

12)     二位三通控制的差動回路;

13)     差動工作換接回路。

7.    同步回路:

1)        節流閥控制的同步回路;

2)        調速閥控制的同步回路。

8.    方向控制回路:

1)    換向閥控制換向回路;

2)    順序閥控制的順序動作回路;

3)    行程開關控制的順序工作回路;

4)    壓力繼電器控制的順序動作回路。

9.    鎖緊回路:

1)        換向閥閉鎖回路;

2)        液控單向閥的鎖緊回路;

3)        單向閥的鎖緊回路;

四、  比例液壓實驗項目

(一) 比例液壓元件的性能測試:

1)     比例溢流閥的控制特性測試;(比例溢流閥控制電壓和輸出壓力之間的關系)

2)     比例溢流閥的負載特性測試;

3)     比例溢流閥的動態特性測試;(階躍特性、頻率特性等)

4)     比例方向閥的控制特性測試;

5)     比例方向閥的節流特性測試;

6)     比例方向閥動態特性測試;

7)     電磁比例位置控制系統的性能試驗。

(二)  液壓比例控制典型實驗:

1)     電磁比例溢流閥的穩壓控制回路實驗;

2)     電磁比例溢流閥壓力控制系統;

3)     電磁比例方向閥的換向回路;

4)     電磁比例方向閥的截流特性的調速控制回路;

5)     比例控制系統的液壓缸位置控制實驗;

6)   比例系統的簡單液壓閉環控制實驗。

五、  液壓仿真控制系統:

液壓仿真控制軟件基于組態王而開發的液壓仿真控制系統,包含了20個液壓典型回路控制與演示。很形象的把壓力油的流向、各種液壓閥內部閥芯的工作狀態、油缸的工作過程和齒輪泵的工作原理等仿真回路中一一展示出來。其中10余種可以直接與硬件相連接,控制硬件系統的工作和對整個工作過程進行監控,達到軟硬件同步工作的效果。液壓仿真控制模擬系統包含的有(具體回路有差異以最新標準為準):

1.   液壓仿真軟件包含的液壓控制系統:

1)        壓力調節回路——兩級調壓回路;

2)        兩位兩通電磁換向閥卸荷回路;

3)        兩位四通電磁換向閥換向回路;

4)        三位四通電磁換向閥換向回路;

5)        手動換向閥換向回路;

6)        進油節流調速回路;

7)        回油節流調速回路;

8)        旁油節流調速回路;

9)        行程開關控制兩個三位四通電磁換向閥換向回路;

10)     順序閥控制的順序動作回路(行程開關);

11)     速度換接回路:快—慢速度換接回路;

12)     速度換接回路:快—慢—工速度換接(節流閥串聯)

13)     速度換接回路:快—慢—工速度換接(節流閥并聯);

14)     鎖緊回路;

15)     節流閥控制同步回路;

16)     行程控制差動差動回路;

17)     壓力繼電器的保壓泄荷回路;

18)     液控單向閥保壓回路;

19)     多級調壓回路;

20)     壓力繼電器控制的順序動作回路。

如下圖為液壓仿真控制系統的部分系統控制界面:

SHAPE \* MERGEFORMAT

六、  數據采集系統

1、        數據采集系統功能簡介

本數據采集系統采用的是研華12位精度、32通道的AD卡作為數據采集板卡;配置的傳感器都是精度等級在0.5級以上的高精度傳感器(壓力傳感變送器、渦輪式流量傳感器、溫度變送器、位移傳感器變送器、功率變送器、扭矩轉速傳感變送器等),各傳感變送器都帶標準信號輸出,傳感器外部連接電纜均使用屏蔽效果良好的專用電纜,保證了數據采集的精度。數據采集軟件對這一系列傳感器的輸出信號進行數據采集,并實時描繪相關的曲線,生成實時數據報表,繪制任意XY軸的動態曲線,并且有曲線打印功能,數據報表保存打印功能,各個傳感器參數設置功能等等。實現計算機智能數據采集、分析、處理、數字顯示、曲線自動生成及實時監控等功能,符合未來液壓控制的發展趨勢。

    

2、        本數據采集系統主要技術參數:(型號以廠家詳見配置單)

名稱

技術參數

流量傳感器

精度等級0.5%,量程:0-10L/min

壓力傳感器

精度等級0.5%,量程:0-10MPa

功率傳感器

精度等級0.5%,量程:0-5KW

溫度傳感器

精度等級0.5%,量程:-10-150

計算機

160G硬盤、1G內存,市場主流配置

顯示器

17液晶顯示器

數據采集卡

臺灣研華科技數據采集卡

32通道單端輸入、16通道雙端輸入

12位精度、100K采樣頻率

接線端子

32PCL傳輸電纜

3、        本數據采集系統部分界面截屏圖與功能簡介:


 “系統參數設置”:這一界面共有10個通道(根據需要可以增加通道數量),這些通道都與數據采集的板卡的通道是一一對應,系統常用的通道有6個,預留4個通道作擴展用,假如需要添加一個數據采集點,就在通道“名稱”欄修改通道的名稱,將傳感器的量程輸入通道的“輸入范圍”內,填好相應的單位即可


1——坐標軸設置:設置Y軸坐標值,X軸以時間為橫坐標,通常根據傳感器的量程范圍進行設置;

2——三維曲線模式:實時曲線一般為二維坐標系,但本數據采集系統也增加了三維模式,只需在三維曲線的小框框內打“√”實時曲線窗口就切換成三維模式、數據采集系統將更加直觀與多樣化;

    3——曲線顏色欄:這里所設定各曲線的顏色,實時曲線的顏色也與之相對應;

    4——采集頻率:設置數據采集系統的采集頻率,采集頻率非???,最小可設置為1ms,通常設置為100-300ms之間;

    5——實時濾波:在數據采集過程中,不可避免的會有一定的干擾,可以選擇實時濾波,在一定程度上降低信號干擾,設置值通常為奇數;

    6——數據采集系統啟停按鈕:“開始采集”數據采集系統開始對數據進行采集;“停止采集”數據采集系統停止采集;

    7——實時數據保存:選擇實時數據保存,將實時采集的數據保存到數據庫中(*.mdb),以便下次調用,并且在歷史曲線、歷史報表中可以直接打開,并生成相應的格式;

    8——建立數據庫:每次做實驗之前,都應先建立數據庫,然后選擇實時數據保存,每次采集的數據就自動保存到數據庫中;

    9——實時曲線:Y軸坐標為實際值,X軸坐標為時間值;

    10——通道欄,根據實驗數據采集的需要,選擇相應的通道(在通道前的小框框內“√”,然后只要數據采集系統開始數據采集,數據采集系統就開始采集這一點的數據);

    11——實時數據顯示欄,顯示實時采集到的數據;

    12——保存曲線,這里是將當前的曲線保存為位圖或JPGE等圖片格式。

 2——查詢:選擇起始時間和終止時間,然后查某一時間段曲線;    1——打開數據庫:將保存了的數據庫在歷史曲線中打開;

    3——設置Y軸的坐標值。


    1——設置X軸坐標參數:選擇X軸的坐標參數,有多種選項(壓力、流量、功率、位移等等),坐標值也可根據需要進行設置。

    2——設置Y軸坐標參數:選擇Y軸的坐標參數,有多種選項(壓力、流量、功率、位移等等),坐標值也可根據需要進行設置。


1——打印預覽功能,接有打印終端的話,可以直接在此打??;

2——查詢功能:查詢某一時間段的報表數據。

七、  系統主要參數

n   電源:國家標準工業用電——AC380V、50HZ;

n   控制電壓:安全控制電壓——DC24V;

n   使用環境要求:防潮、防塵環境;

n   系統總功率:<=3KW;

n   系統安全使用壓力:P<=7Mpa;

n   主工作臺尺寸:2280×650×1770mm;

n   輔助工作臺尺寸:1500×850×800mm

n   重量:約300Kg。


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