FCDZ-19S型電液比(bi)例伺服液壓(ya)控制綜合實(shi)驗(yan)臺

         

  電(dian)液(ye)(ye)比(bi)例(li)伺(si)(si)服液(ye)(ye)壓(ya)(ya)控(kong)制(zhi)綜合(he)實驗(yan)臺(tai)依(yi)據高等(deng)院校、高等(deng)職業(ye)院校的(de)《液(ye)(ye)壓(ya)(ya)傳動與控(kong)制(zhi)》《液(ye)(ye)壓(ya)(ya)比(bi)例(li)控(kong)制(zhi)技(ji)術(shu)》《液(ye)(ye)壓(ya)(ya)伺(si)(si)服傳動與控(kong)制(zhi)》《電(dian)液(ye)(ye)伺(si)(si)服閥試驗(yan)方法(fa)(fa)》等(deng)液(ye)(ye)壓(ya)(ya)類(lei)教材和充(chong)分結合(he)目前(qian)國內工(gong)(gong)業(ye)中(zhong)流行的(de)液(ye)(ye)壓(ya)(ya)比(bi)例(li)伺(si)(si)服控(kong)制(zhi)技(ji)術(shu)而(er)專門設計。該(gai)實驗(yan)臺(tai)可以全方位的(de)了(le)解(jie)電(dian)液(ye)(ye)比(bi)例(li)伺(si)(si)服控(kong)制(zhi)以及力控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)組(zu)成、工(gong)(gong)作原理和校正(zheng)方法(fa)(fa)，了(le)解(jie)電(dian)液(ye)(ye)比(bi)例(li)閥、伺(si)(si)服閥的(de)控(kong)制(zhi)特性；對系(xi)(xi)統(tong)動態性能(neng)的(de)影響而(er)且特別適用于(yu)學生自行搭(da)建液(ye)(ye)壓(ya)(ya)傳動系(xi)(xi)統(tong)、計算(suan)機輔(fu)助(zhu)測(ce)試系(xi)(xi)統(tong)、可編程序(xu)控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)和計算(suan)機控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)多單元綜合(he)設計實驗(yan)，能(neng)充(chong)分滿足教學需求、學生實踐與培(pei)訓需求、科研輔(fu)助(zhu)需求等(deng)。

一、主(zhu)要(yao)特點：

根據(ju)教材需(xu)要(yao)配置目前(qian)工(gong)業上廣泛使(shi)用的電(dian)(dian)磁比(bi)例(li)閥、比(bi)例(li)放大器。能(neng)充分展現該閥整(zheng)個(ge)控制過程和動作條件以(yi)及(ji)對電(dian)(dian)磁比(bi)例(li)工(gong)業產品進行一系列性能(neng)測試。

可(ke)將比(bi)例閥伺服搭接于回路當中進(jin)行控制調試，讓學(xue)生(sheng)充(chong)分撐握(wo)到電(dian)磁(ci)比(bi)例工業產品(pin)使用操(cao)作(zuo)技能。

3. 系統全部采用標(biao)準的(de)工(gong)業(ye)用液(ye)(ye)(ye)壓元(yuan)件，使(shi)用安全可(ke)靠，真正工(gong)業(ye)化。所有液(ye)(ye)(ye)壓閥均采用國際先進的(de)力士樂技術液(ye)(ye)(ye)壓元(yuan)件，性(xing)能參數應完(wan)全符合工(gong)業(ye)應用標(biao)準；

4. 實驗(yan)回路即插即用：實驗(yan)時學生能快(kuai)速了解實驗(yan)臺功(gong)能，迅速掌握操作技能，并快(kuai)速完(wan)成實驗(yan)操作。連接(jie)方(fang)式(shi)采用快(kuai)換(huan)接(jie)頭，每個(ge)接(jie)頭都配有(you)帶自(zi)鎖結(jie)構的(de)單向閥，保(bao)證實驗(yan)安全。內(nei)部密封材料(liao)應能確保(bao)不漏(lou)油，保(bao)證實驗(yan)過程(cheng)的(de)清潔干凈(jing)；

5. 具有(you)多(duo)(duo)樣(yang)化的(de)實(shi)驗控(kong)制(zhi)方式(shi)。實(shi)驗回路具有(you)機械(xie)控(kong)制(zhi)、傳統(tong)的(de)繼電器控(kong)制(zhi)、先進的(de)PLC自(zi)動控(kong)制(zhi)等(deng)多(duo)(duo)種(zhong)控(kong)制(zhi)技術，能讓實(shi)驗者全方位、多(duo)(duo)層次的(de)深入了(le)解液壓系統(tong)的(de)控(kong)制(zhi)多(duo)(duo)樣(yang)化，以鍛煉學(xue)生的(de)靈活(huo)應用(yong)能力(li)；

6. 實驗(yan)設(she)備(bei)具有很好的(de)(de)擴展(zhan)性能。實驗(yan)設(she)備(bei)中的(de)(de)元器件采用標準化(hua)轉換接頭，其配置方案可根(gen)據具體的(de)(de)實驗(yan)要求進行選配，即實驗(yan)臺具有很好的(de)(de)增減(jian)兼容(rong)性；

7. 可(ke)編程控(kong)制器（PLC）能與PC機通(tong)訊。系(xi)統(tong)具有自動(dong)化(hua)控(kong)制、在(zai)線(xian)編程監控(kong)及故障檢測(ce)功能，能運用PC機與PLC對液壓控(kong)制系(xi)統(tong)進行深入的(de)二次開發(fa)；

8. 實驗(yan)臺模塊化設計，具有高可靠性、高安全(quan)性和(he)較長的使用壽命；

9. 有豐富的(de)仿真軟件。至(zhi)少能對常用的(de)20多個(ge)回路進(jin)行(xing)仿真/監控，并能在監控屏幕上(shang)以(yi)圖(tu)片(pian)顏色區分或文字形式，直觀(guan)清晰地顯示出每一個(ge)閥(fa)心的(de)動作(zuo)(zuo)、流體流向、壓力、執行(xing)元(yuan)件動作(zuo)(zuo)情況。

10. 配備先進的高精度(du)測量(liang)儀器(qi)，高穩定(ding)性的數據測量(liang)儀器(qi)，取(qu)代傳統(tong)的測量(liang)工具，使用(yong)簡單，測量(liang)精確可(ke)靠；

11. 具(ju)有穩定(ding)可靠的數據(ju)(ju)采集系統，以確保(bao)實驗中數據(ju)(ju)準確可靠，且(qie)I/O通道可根據(ju)(ju)需(xu)要(yao)(yao)自行擴展；保(bao)證(zheng)數據(ju)(ju)準確，系統穩定(ding)并能根據(ju)(ju)需(xu)要(yao)(yao)描繪實時曲線、生成報表、生成X-Y曲線等；

12. 應具有穩定(ding)可(ke)靠的(de)(de)液(ye)壓供油(you)系(xi)統。液(ye)壓油(you)泵的(de)(de)運行噪(zao)聲應達到國家允許的(de)(de)標(biao)準限，液(ye)壓供油(you)系(xi)統絕對安(an)全可(ke)靠；

13. 整個實驗臺具有高(gao)的(de)安(an)全性(xing)。實驗臺設計(ji)符合國家安(an)全標準，所(suo)有電氣控制均有接(jie)地(di)保(bao)護(hu)(hu)、過載(zai)保(bao)護(hu)(hu)、短路保(bao)護(hu)(hu)、漏電保(bao)護(hu)(hu)、缺(que)相及相序保(bao)護(hu)(hu)裝置(zhi)等(deng)功(gong)能(neng)，具有較高(gao)的(de)安(an)全使用性(xing)能(neng)。

二、實驗裝(zhuang)置組成

實驗(yan)裝置由(you)實驗(yan)工作臺、液壓泵(beng)站、常用液壓元件、電氣控(kong)制單元、數據采集系統、測(ce)試用傳感變送器、比例閥、伺(si)服閥等幾部(bu)分組成。

1、 實驗工作臺
1）實驗工作臺整體以2.0MM厚的鋼板為主框架，外形緊湊、結實、美觀；

2）實驗(yan)臺表面采(cai)用靜(jing)電噴塑等(deng)處(chu)理，充分考慮適應各種實驗(yan)室環境；

3）實訓屏采用(yong)航天級帶“T”型溝(gou)槽工業鋁合金型材，可方便、隨意地安裝液壓元件(jian)、傳感器等(deng)，搭接各種實驗(yan)回路。

2、液壓(ya)泵站(zhan)   系(xi)統額定工作(zuo)壓(ya)力：6Mpa。（至(zhi)7Mpa）

雙泵式

1） 電機功率:2.2KW、1.5KW各一臺　　  轉速1450r/min（2臺）
變量葉片泵額定壓力:7Mpa　　       公稱排量6.67ml/r（1臺）
定量葉片泵額定壓力:7Mpa　　       公稱排量8mL/r（1臺）

2）油箱(xiang)：公稱容(rong)積65L；附有液位(wei)、油溫(wen)指示計，吸油、回油濾(lv)油器(qi)，空氣(qi)濾(lv)清器(qi)等；

3）液壓油(you)：32#抗磨液壓油(you)。

3、測試(shi)用傳感變送(song)器

1）壓力傳感變送器    精度(du)等級：0.25級 量(liang)程：0-10Mpa      2只；

2）渦(wo)輪(lun)式流(liu)量傳(chuan)感器  精度(du)等級：0.5級 量程：0-10L/min      1只(zhi)；

3）功率變送器        精度等級：0.5級 量程(cheng)：0-5KW         1只；

4）溫度(du)傳感變送器    精度(du)等級(ji)：0.5級(ji) 量程：-50-150攝氏度(du)  1套；

5) 轉速傳感器     ;   精度等級：0.5級 量程：0-5000r/min ;   2只

6）位(wei)移傳感器       精度等級：0.5級 量程：0-200mm       1只

4、電氣測控單元

1）可編(bian)程(cheng)序控(kong)制(zhi)器(PLC)：日本(ben)三(san)菱系列(lie)，I/O口20點，繼電器輸(shu)出形(xing)式(shi)，電源電壓(ya)：AC 220V/50Hz，控(kong)制(zhi)電壓(ya)為DC24V；

2） 繼電器(qi)控制單元：繼電器(qi)控制可設置有手控、自動兩總方式控制，控制電壓(ya)為DC24V，使用安全可靠；

時間繼電器(qi)控(kong)(kong)制(zhi)單元：可(ke)進行延時控(kong)(kong)制(zhi)，設置有(you)手動、自動控(kong)(kong)制(zhi)功(gong)能，        控(kong)(kong)制(zhi)電壓(ya)為DC24V，使用安(an)全可(ke)靠(kao)；

強電控(kong)制(zhi)：本實(shi)驗臺強電控(kong)制(zhi)部(bu)分(fen)均隱藏于電氣控(kong)制(zhi)柜，電路(lu)設有過(guo)載保護、短(duan)路(lu)保護等(deng)功能，使用安全(quan)可靠；

控(kong)(kong)(kong)制(zhi)電路：所有控(kong)(kong)(kong)制(zhi)電路均(jun)為(wei)(wei)DC24V控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，且控(kong)(kong)(kong)制(zhi)直(zhi)流電源自帶(dai)短路保(bao)護(hu)，外部連接控(kong)(kong)(kong)制(zhi)導線(xian)均(jun)為(wei)(wei)高絕緣(yuan)保(bao)護(hu)的連接導線(xian)。

5、常用液壓元件

1）主要液(ye)壓元件均為力士樂技術工業液(ye)壓元件，具體型號(hao)及種類(lei)詳見配置清單；

2）每(mei)個液壓元件均(jun)配(pei)有油路(lu)過(guo)渡底板(ban)(ban)，采用(yong)專用(yong)彈性插腳底板(ban)(ban)固定，可方便、快(kuai)速地將液壓元件固定在鋁合金型(xing)材面板(ban)(ban)；

3）每個液(ye)壓元(yuan)件的控制油(you)口全部安裝有開閉式快(kuai)換接頭，采用國際先(xian)進的密(mi)封(feng)材料，油(you)路搭(da)接、拆裝方(fang)便，密(mi)封(feng)性能好。

6、數據采(cai)集(ji)系統

本數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)集(ji)(ji)系統采(cai)(cai)用了(le)凌華12位精(jing)度(du)(du)、32通道的(de)(de)AD卡作為數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)集(ji)(ji)卡，加(jia)(jia)上高(gao)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)壓力傳(chuan)(chuan)感(gan)變(bian)送(song)(song)(song)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、渦(wo)輪式(shi)流量傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、溫度(du)(du)變(bian)送(song)(song)(song)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、位移傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)變(bian)送(song)(song)(song)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、功(gong)率變(bian)送(song)(song)(song)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、扭矩轉速(su)傳(chuan)(chuan)感(gan)變(bian)送(song)(song)(song)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等一系列高(gao)精(jing)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)變(bian)送(song)(song)(song)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，各傳(chuan)(chuan)感(gan)變(bian)送(song)(song)(song)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)都帶標準信號(hao)輸出(chu)，實驗臺加(jia)(jia)裝相(xiang)關的(de)(de)屏蔽措施，保證(zheng)了(le)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)集(ji)(ji)的(de)(de)精(jing)度(du)(du)。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)集(ji)(ji)軟件對這一系列的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)輸出(chu)信號(hao)進(jin)行數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)集(ji)(ji)，并(bing)實時(shi)描繪相(xiang)關的(de)(de)曲線(xian)，生成(cheng)實時(shi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)報表，繪制任意(yi)XY軸的(de)(de)動(dong)態曲線(xian)，并(bing)且有曲線(xian)打印(yin)功(gong)能(neng)(neng)，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)報表保存(cun)打印(yin)功(gong)能(neng)(neng)，各個傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)參(can)數(shu)(shu)設置功(gong)能(neng)(neng)等等。實現計算機智能(neng)(neng)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)集(ji)(ji)、分析、處理、數(shu)(shu)字顯示(shi)、曲線(xian)自動(dong)生成(cheng)及實時(shi)監控等。

7、多媒體(ti)仿真(zhen)教(jiao)學軟件(jian)

六十(shi)個以上可(ke)視化(hua)液壓仿真控制回路，清晰明了(le)的展現了(le)液壓元器件的工作(zuo)原理和工作(zuo)過(guo)程監(jian)控，可(ke)很好(hao)的輔助液壓實驗教學(xue)和理論教學(xue)。

三、實(shi)驗項目

一）常用液壓元(yuan)件的性(xing)能測試(shi)(shi)---如液壓泵(beng)、溢流閥、節流閥、調速閥、減壓閥的性(xing)能測試(shi)(shi)等。

1) 液壓泵的特性(xing)測試:

(1) 液壓泵的空(kong)載性能測試；

(2) 液(ye)壓泵的效(xiao)(xiao)率(lv)特性測試（機械效(xiao)(xiao)率(lv)、容積效(xiao)(xiao)率(lv)、總效(xiao)(xiao)率(lv)）。

2) 溢流閥的特性(xing)測試:

(1) 溢流閥壓力(li)階躍響應特(te)性曲線的測試；

(2) 溢流(liu)閥的(de)動(dong)靜(jing)態(tai)特(te)性測試。

3) 減壓閥(fa)的(de)特性測試:

(1) 減壓(ya)(ya)閥(fa)的靜態特性(xing)測試（調(diao)壓(ya)(ya)范(fan)圍、壓(ya)(ya)力振擺、壓(ya)(ya)力偏移、內泄露量(liang)等）；

(2) 減壓閥的進口(kou)(kou)-出口(kou)(kou)特(te)性曲線(xian)的測試；

(3) 減壓(ya)(ya)閥出口壓(ya)(ya)力-流量特(te)性曲(qu)線(xian)的測試；

(4) 減壓(ya)(ya)閥(fa)動態特(te)性測試（穩態壓(ya)(ya)力(li)、試驗流量、卸荷壓(ya)(ya)力(li)、壓(ya)(ya)力(li)振幅(fu)、壓(ya)(ya)力(li)超(chao)調量、壓(ya)(ya)力(li)峰值、升(sheng)壓(ya)(ya)時(shi)間、卸荷時(shi)間、過渡時(shi)間等(deng)）。

4) 調速閥的特性測試:

(1) 變負(fu)載(zai)速度(du)-負(fu)載(zai)特性和功率特性的測試；

(2) 恒負(fu)載(zai)工況下，功率特性(xing)測試。

5) 節(jie)流(liu)閥速度負(fu)載特性(xing)測試:

(1) 變負載速度-負載特(te)性(xing)和(he)功率特(te)性(xing)的測(ce)試；

(2) 恒(heng)負(fu)載(zai)工況下，功率特(te)性測試。

6) 液(ye)壓缸(gang)加載等特性實(shi)驗，學生(sheng)可(ke)以直觀檢測壓力取決于負載特性。

二） 液壓基本回(hui)路實驗(yan)

1. 壓力控(kong)制回路(lu)：

溢(yi)流閥(fa)調(diao)壓回(hui)路；

溢(yi)流閥單級(ji)遠程調壓(ya)回路；

多級溢(yi)流閥調壓(ya)回(hui)路；

雙向壓力調整回路(lu)；

溢流閥緩沖回路(lu)；

溢流閥限制(zhi)低壓回路。

2.速度控制回路：

節流閥控制(zhi)的（進油、回油、旁油）節流調速回路；

調速閥控制的（進油(you)(you)、回油(you)(you)、旁油(you)(you)）調速回路；

差動連(lian)接增速(su)回(hui)路；

電(dian)磁閥和調速(su)閥串(chuan)聯的減(jian)速(su)回路；

節流閥串/并聯(lian)的二(er)次進(jin)給回路

節流閥串/并聯(lian)速度換接回路。

3.方向控制回路(lu)：

換(huan)向閥控(kong)制換(huan)向回(hui)路；

順(shun)序(xu)閥控制的順(shun)序(xu)動作回路(lu)；

行程(cheng)開關(guan)控制的順序工作回(hui)路(lu)；

壓力繼電(dian)器控制的順序動(dong)作回路(lu)。

4.減壓回路：

一級減壓回路；

二級減(jian)壓(ya)回路；

多級減(jian)壓回(hui)路。

5. 單向同(tong)步回路：

節流(liu)閥(fa)控制的同步回路；

調速閥控制的同(tong)步回路；

液壓(ya)缸串聯(lian)同(tong)步(bu)回(hui)路(lu)。

6.卸(xie)荷(he)回路：

M型(xing)三位四通(tong)電磁換向閥中位機能泄壓回(hui)路；

二位三(san)通電磁(ci)換向閥卸(xie)荷回路。

7.卸壓回路：

節流閥卸壓回路；

溢流(liu)閥(fa)卸壓回路。

8.平衡回路

順序閥控制的(de)平衡回(hui)路。

9.保(bao)壓回路(lu)：

液控單(dan)向閥的保壓(ya)回路。

10.鎖(suo)緊回路：

換向(xiang)閥閉鎖回路；

單向閥(fa)的鎖緊回路。

三）可編程(cheng)控制器PLC實驗

1) PLC的指令(ling)編(bian)程(cheng)，梯形圖(tu)編(bian)程(cheng)等基礎知識學習(xi)應用；

2) PLC編程軟件的(de)學習及使(shi)用；

3) PLC與(yu)計算(suan)機的通(tong)訊，在線(xian)調試(shi)、監控；

四）學生自行設計、組裝的擴展(zhan)液壓回路實驗；（可擴展(zhan)上百(bai)種實驗）

五(wu)）可編程序控制器（PLC）電氣控制，機電液(ye)一體控制實驗形式(shi)；

1 PLC的(de)指(zhi)令(ling)編程(cheng)，梯形圖編程(cheng)等基礎知識學習應(ying)用(yong)；

2 PLC編程(cheng)軟件的學(xue)習及使用；

3 PLC與(yu)計算機(ji)的通訊，在線(xian)調(diao)試、監控；

六）比例液壓類：

1、比例閥的性(xing)能測試(shi)：

1)  比例溢(yi)流閥的控制特(te)性測試；

2)  比例溢流閥的負載特性測(ce)試；

3)  比例(li)溢流閥的動態特性測試；

4)  比(bi)例方向閥(fa)的控制特性(xing)測試(shi)；

5)  比例方向閥(fa)的節流特性測試；

6)  比例方向閥(fa)動態特(te)性測試；

7)  電(dian)磁比例位置控制系(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)試驗等(deng)。

2、液壓比(bi)例控制相關實驗：

1)  電磁比(bi)例(li)溢流閥(fa)的穩壓控制(zhi)回路(lu)實驗；

2)  電磁比例溢流(liu)閥壓力控制系(xi)統；

3)  電磁比例方向閥的(de)換向回(hui)路；

4)  比例控制系統的液(ye)壓缸位(wei)置(zhi)控制實驗；

5)  比例(li)系統的簡單液壓閉環(huan)控制(zhi)實(shi)驗等。

6)  電(dian)磁比例方(fang)向閥的(de)截流特(te)性的(de)調速控(kong)制回路(lu)

七）伺服實驗項目：

1、伺服缸(gang)的結構(gou)及(ji)工(gong)作原(yuan)理(li)；

2、伺(si)服(fu)缸(gang)的特性實驗；

3、位(wei)移傳感器的工(gong)作原理；

4、電液伺服(fu)閥(fa)的結構及工作(zuo)原(yuan)理；

5、電液伺服閥的特性測試；

6、伺服系(xi)統(tong)的開環控(kong)制實驗；（a. 階躍信(xin)號響應；b. 正弦波運動控(kong)制；）

7、伺(si)服系統(tong)的閉環控制實驗（反饋(kui)）；（a. 位置(zhi)控制實驗；b. PID參數(shu)可調實驗。）

四(si)、實驗臺主要技術參(can)數(shu)

1）主(zhu)電源：國家標準(zhun)工業(ye)用(yong)電——AC380V、50HZ；

2）控制電壓：安全控制電壓——DC24V；

3）系統總(zong)功率(lv)：≤5KW;

4）安(an)全保護：具有漏(lou)電壓、漏(lou)電流保護裝置，安(an)全符合國家(jia)標準。

5）工作臺(tai)外形(xing)尺(chi)寸：長×寬×高=1700mm×650mm×1750mm

6）實驗臺重量：約(yue)380KG

電液比例液壓(ya)控(kong)制綜合(he)實(shi)驗臺配置清單