FCDZ-19S型電液比例伺服液壓控制綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)

  電液比例伺服液壓控制綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)依據(jù)高等院校、高等職業(yè)院校的《液壓傳動(dòng)與控制》《液壓比例控制技術(shù)》《液壓伺服傳動(dòng)與控制》《電液伺服閥試驗(yàn)方法》等液壓類教材和充分結(jié)合目前國內(nèi)工業(yè)中流行的液壓比例伺服控制技術(shù)而專門設(shè)計(jì)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以全方位的了解電液比例伺服控制以及力控制系統(tǒng)的組成、工作原理和校正方法，了解電液比例閥、伺服閥的控制特性；對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響而且特別適用于學(xué)生自行搭建液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)、可編程序控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的多單元綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能充分滿足教學(xué)需求、學(xué)生實(shí)踐與培訓(xùn)需求、科研輔助需求等。

一、主要特點(diǎn)：

根據(jù)教材需要配置目前工業(yè)上廣泛使用的電磁比例閥、比例放大器。能充分展現(xiàn)該閥整個(gè)控制過程和動(dòng)作條件以及對(duì)電磁比例工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行一系列性能測(cè)試。

可將比例閥伺服搭接于回路當(dāng)中進(jìn)行控制調(diào)試，讓學(xué)生充分撐握到電磁比例工業(yè)產(chǎn)品使用操作技能。

3. 系統(tǒng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用液壓元件，使用安全可靠，真正工業(yè)化。所有液壓閥均采用國際先進(jìn)的力士樂技術(shù)液壓元件，性能參數(shù)應(yīng)完全符合工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)；

4. 實(shí)驗(yàn)回路即插即用：實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生能快速了解實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能，迅速掌握操作技能，并快速完成實(shí)驗(yàn)操作。連接方式采用快換接頭，每個(gè)接頭都配有帶自鎖結(jié)構(gòu)的單向閥，保證實(shí)驗(yàn)安全。內(nèi)部密封材料應(yīng)能確保不漏油，保證實(shí)驗(yàn)過程的清潔干凈；

5. 具有多樣化的實(shí)驗(yàn)控制方式。實(shí)驗(yàn)回路具有機(jī)械控制、傳統(tǒng)的繼電器控制、先進(jìn)的PLC自動(dòng)控制等多種控制技術(shù)，能讓實(shí)驗(yàn)者全方位、多層次的深入了解液壓系統(tǒng)的控制多樣化，以鍛煉學(xué)生的靈活應(yīng)用能力；

6. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有很好的擴(kuò)展性能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備中的元器件采用標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換接頭，其配置方案可根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行選配，即實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有很好的增減兼容性；

7. 可編程控制器（PLC）能與PC機(jī)通訊。系統(tǒng)具有自動(dòng)化控制、在線編程監(jiān)控及故障檢測(cè)功能，能運(yùn)用PC機(jī)與PLC對(duì)液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行深入的二次開發(fā)；

8. 實(shí)驗(yàn)臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)，具有高可靠性、高安全性和較長的使用壽命；

9. 有豐富的仿真軟件。至少能對(duì)常用的20多個(gè)回路進(jìn)行仿真/監(jiān)控，并能在監(jiān)控屏幕上以圖片顏色區(qū)分或文字形式，直觀清晰地顯示出每一個(gè)閥心的動(dòng)作、流體流向、壓力、執(zhí)行元件動(dòng)作情況。

10. 配備先進(jìn)的高精度測(cè)量儀器，高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)測(cè)量儀器，取代傳統(tǒng)的測(cè)量工具，使用簡(jiǎn)單，測(cè)量精確可靠；

11. 具有穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以確保實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，且I/O通道可根據(jù)需要自行擴(kuò)展；保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，系統(tǒng)穩(wěn)定并能根據(jù)需要描繪實(shí)時(shí)曲線、生成報(bào)表、生成X-Y曲線等；

12. 應(yīng)具有穩(wěn)定可靠的液壓供油系統(tǒng)。液壓油泵的運(yùn)行噪聲應(yīng)達(dá)到國家允許的標(biāo)準(zhǔn)限，液壓供油系統(tǒng)絕對(duì)安全可靠；

13. 整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有高的安全性。實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)，所有電氣控制均有接地保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、缺相及相序保護(hù)裝置等功能，具有較高的安全使用性能。

二、實(shí)驗(yàn)裝置組成

實(shí)驗(yàn)裝置由實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)、液壓泵站、常用液壓元件、電氣控制單元、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測(cè)試用傳感變送器、比例閥、伺服閥等幾部分組成。

1、 實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)
1）實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)整體以2.0MM厚的鋼板為主框架，外形緊湊、結(jié)實(shí)、美觀；

2）實(shí)驗(yàn)臺(tái)表面采用靜電噴塑等處理，充分考慮適應(yīng)各種實(shí)驗(yàn)室環(huán)境；

3）實(shí)訓(xùn)屏采用航天級(jí)帶“T”型溝槽工業(yè)鋁合金型材，可方便、隨意地安裝液壓元件、傳感器等，搭接各種實(shí)驗(yàn)回路。

2、液壓泵站   系統(tǒng)額定工作壓力：6Mpa。（至7Mpa）

雙泵式

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

2）油箱：公稱容積65L；附有液位、油溫指示計(jì)，吸油、回油濾油器，空氣濾清器等；

3）液壓油：32#抗磨液壓油。

3、測(cè)試用傳感變送器

1）壓力傳感變送器    精度等級(jí)：0.25級(jí) 量程：0-10Mpa      2只；

2）渦輪式流量傳感器  精度等級(jí)：0.5級(jí) 量程：0-10L/min      1只；

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

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

5) 轉(zhuǎn)速傳感器        精度等級(jí)：0.5級(jí) 量程：0-5000r/min    2只

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

4、電氣測(cè)控單元

1）可編程序控制器(PLC)：日本三菱系列，I/O口20點(diǎn)，繼電器輸出形式，電源電壓：AC 220V/50Hz，控制電壓為DC24V；

2） 繼電器控制單元：繼電器控制可設(shè)置有手控、自動(dòng)兩總方式控制，控制電壓為DC24V，使用安全可靠；

時(shí)間繼電器控制單元：可進(jìn)行延時(shí)控制，設(shè)置有手動(dòng)、自動(dòng)控制功能，        控制電壓為DC24V，使用安全可靠；

強(qiáng)電控制：本實(shí)驗(yàn)臺(tái)強(qiáng)電控制部分均隱藏于電氣控制柜，電路設(shè)有過載保護(hù)、短路保護(hù)等功能，使用安全可靠；

控制電路：所有控制電路均為DC24V控制，且控制直流電源自帶短路保護(hù)，外部連接控制導(dǎo)線均為高絕緣保護(hù)的連接導(dǎo)線。

5、常用液壓元件

1）主要液壓元件均為力士樂技術(shù)工業(yè)液壓元件，具體型號(hào)及種類詳見配置清單；

2）每個(gè)液壓元件均配有油路過渡底板，采用專用彈性插腳底板固定，可方便、快速地將液壓元件固定在鋁合金型材面板；

3）每個(gè)液壓元件的控制油口全部安裝有開閉式快換接頭，采用國際先進(jìn)的密封材料，油路搭接、拆裝方便，密封性能好。

6、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了凌華12位精度、32通道的AD卡作為數(shù)據(jù)采集卡，加上高精度的壓力傳感變送器、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(zhuǎn)速傳感變送器等一系列高精度傳感器變送器，各傳感變送器都帶標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，實(shí)驗(yàn)臺(tái)加裝相關(guān)的屏蔽措施，保證了數(shù)據(jù)采集的精度。數(shù)據(jù)采集軟件對(duì)這一系列的傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并實(shí)時(shí)描繪相關(guān)的曲線，生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表，繪制任意XY軸的動(dòng)態(tài)曲線，并且有曲線打印功能，數(shù)據(jù)報(bào)表保存打印功能，各個(gè)傳感器參數(shù)設(shè)置功能等等。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)智能數(shù)據(jù)采集、分析、處理、數(shù)字顯示、曲線自動(dòng)生成及實(shí)時(shí)監(jiān)控等。

7、多媒體仿真教學(xué)軟件

六十個(gè)以上可視化液壓仿真控制回路，清晰明了的展現(xiàn)了液壓元器件的工作原理和工作過程監(jiān)控，可很好的輔助液壓實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

一）常用液壓元件的性能測(cè)試---如液壓泵、溢流閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥、減壓閥的性能測(cè)試等。

1) 液壓泵的特性測(cè)試:

(1) 液壓泵的空載性能測(cè)試；

(2) 液壓泵的效率特性測(cè)試（機(jī)械效率、容積效率、總效率）。

2) 溢流閥的特性測(cè)試:

(1) 溢流閥壓力階躍響應(yīng)特性曲線的測(cè)試；

(2) 溢流閥的動(dòng)靜態(tài)特性測(cè)試。

3) 減壓閥的特性測(cè)試:

(1) 減壓閥的靜態(tài)特性測(cè)試（調(diào)壓范圍、壓力振擺、壓力偏移、內(nèi)泄露量等）；

(2) 減壓閥的進(jìn)口-出口特性曲線的測(cè)試；

(3) 減壓閥出口壓力-流量特性曲線的測(cè)試；

(4) 減壓閥動(dòng)態(tài)特性測(cè)試（穩(wěn)態(tài)壓力、試驗(yàn)流量、卸荷壓力、壓力振幅、壓力超調(diào)量、壓力峰值、升壓時(shí)間、卸荷時(shí)間、過渡時(shí)間等）。

4) 調(diào)速閥的特性測(cè)試:

(1) 變負(fù)載速度-負(fù)載特性和功率特性的測(cè)試；

(2) 恒負(fù)載工況下，功率特性測(cè)試。

5) 節(jié)流閥速度負(fù)載特性測(cè)試:

(1) 變負(fù)載速度-負(fù)載特性和功率特性的測(cè)試；

(2) 恒負(fù)載工況下，功率特性測(cè)試。

6) 液壓缸加載等特性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以直觀檢測(cè)壓力取決于負(fù)載特性。

二） 液壓基本回路實(shí)驗(yàn)

1. 壓力控制回路：

溢流閥調(diào)壓回路；

溢流閥單級(jí)遠(yuǎn)程調(diào)壓回路；

多級(jí)溢流閥調(diào)壓回路；

雙向壓力調(diào)整回路；

溢流閥緩沖回路；

溢流閥限制低壓回路。

2.速度控制回路：

節(jié)流閥控制的（進(jìn)油、回油、旁油）節(jié)流調(diào)速回路；

調(diào)速閥控制的（進(jìn)油、回油、旁油）調(diào)速回路；

差動(dòng)連接增速回路；

電磁閥和調(diào)速閥串聯(lián)的減速回路；

節(jié)流閥串/并聯(lián)的二次進(jìn)給回路

節(jié)流閥串/并聯(lián)速度換接回路。

3.方向控制回路：

換向閥控制換向回路；

順序閥控制的順序動(dòng)作回路；

行程開關(guān)控制的順序工作回路；

壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路。

4.減壓回路：

一級(jí)減壓回路；

二級(jí)減壓回路；

多級(jí)減壓回路。

5. 單向同步回路：

節(jié)流閥控制的同步回路；

調(diào)速閥控制的同步回路；

液壓缸串聯(lián)同步回路。

6.卸荷回路：

M型三位四通電磁換向閥中位機(jī)能泄壓回路；

二位三通電磁換向閥卸荷回路。

7.卸壓回路：

節(jié)流閥卸壓回路；

溢流閥卸壓回路。

8.平衡回路

順序閥控制的平衡回路。

9.保壓回路：

液控單向閥的保壓回路。

10.鎖緊回路：

換向閥閉鎖回路；

單向閥的鎖緊回路。

三）可編程控制器PLC實(shí)驗(yàn)

1) PLC的指令編程，梯形圖編程等基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)應(yīng)用；

2) PLC編程軟件的學(xué)習(xí)及使用；

3) PLC與計(jì)算機(jī)的通訊，在線調(diào)試、監(jiān)控；

四）學(xué)生自行設(shè)計(jì)、組裝的擴(kuò)展液壓回路實(shí)驗(yàn)；（可擴(kuò)展上百種實(shí)驗(yàn)）

五）可編程序控制器（PLC）電氣控制，機(jī)電液一體控制實(shí)驗(yàn)形式；

1 PLC的指令編程，梯形圖編程等基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)應(yīng)用；

2 PLC編程軟件的學(xué)習(xí)及使用；

3 PLC與計(jì)算機(jī)的通訊，在線調(diào)試、監(jiān)控；

六）比例液壓類：

1、比例閥的性能測(cè)試：

1)  比例溢流閥的控制特性測(cè)試；

2)  比例溢流閥的負(fù)載特性測(cè)試；

3)  比例溢流閥的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試；

4)  比例方向閥的控制特性測(cè)試；

5)  比例方向閥的節(jié)流特性測(cè)試；

6)  比例方向閥動(dòng)態(tài)特性測(cè)試；

7)  電磁比例位置控制系統(tǒng)的性能試驗(yàn)等。

2、液壓比例控制相關(guān)實(shí)驗(yàn)：

1)  電磁比例溢流閥的穩(wěn)壓控制回路實(shí)驗(yàn)；

2)  電磁比例溢流閥壓力控制系統(tǒng)；

3)  電磁比例方向閥的換向回路；

4)  比例控制系統(tǒng)的液壓缸位置控制實(shí)驗(yàn)；

5)  比例系統(tǒng)的簡(jiǎn)單液壓閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)等。

6)  電磁比例方向閥的截流特性的調(diào)速控制回路

七）伺服實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

1、伺服缸的結(jié)構(gòu)及工作原理；

2、伺服缸的特性實(shí)驗(yàn)；

3、位移傳感器的工作原理；

4、電液伺服閥的結(jié)構(gòu)及工作原理；

5、電液伺服閥的特性測(cè)試；

6、伺服系統(tǒng)的開環(huán)控制實(shí)驗(yàn)；（a. 階躍信號(hào)響應(yīng)；b. 正弦波運(yùn)動(dòng)控制；）

7、伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)（反饋）；（a. 位置控制實(shí)驗(yàn)；b. PID參數(shù)可調(diào)實(shí)驗(yàn)。）

四、實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要技術(shù)參數(shù)

1）主電源：國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電——AC380V、50HZ；

2）控制電壓：安全控制電壓——DC24V；

3）系統(tǒng)總功率：≤5KW;

4）安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

5）工作臺(tái)外形尺寸：長×寬×高=1700mm×650mm×1750mm

6）實(shí)驗(yàn)臺(tái)重量：約380KG

電液比例液壓控制綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)配置清單