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TC-GY03A-T型智能電液比例測控系統
    TC-GY03A-T型智能電液比例測控實驗平臺是根據部分高校和科研機構客戶的特殊需求,按照國家標準《電液比例閥試驗方法》、高等院校電液比例系統有關實驗規范要求設計而成?梢詫崿F對液壓傳動控制中的電液比例控制系統的實驗教學及研究。針對研究液壓比例控制系統特性而開發的實驗測試設備。
    可以滿足高等院校的實驗教學及科研開發要求。并可以根據現場的實際需要經升級后增加新的實驗項目,具有良好的可擴展性。
 

參考圖
 
一、實驗內容:
    掌握實驗的基本技能,進一步了解機電一體化技術及計算機輔助測試即CAT技術的應用,提高學生測試技能和動手能力。了解電液比例閥的靜態特性和動態特性,并掌握其性能測試的實驗分析方法。了解電液比例閥控液壓缸系統(開環、閉環)(或泵控馬達系統)在正弦輸入和階躍輸入時的響應特性,加深對反饋控制的理解。了解常規液壓閥的性能、典型液壓控制回路等。
二、實驗設備特點
    1. 系統全部采用標準的工業用液壓元件,使用安全可靠,真正工業化。所有液壓閥均應采用國際先進的力士樂技術液壓元件,性能參數應完全符合工業應用標準;
    2. 具有多樣化的實驗控制方式。實驗回路具有機械控制、傳統的繼電器控制、先進的PLC自動控制等多種控制技術,能讓實驗者全方位、多層次的深入了解液壓系統的控制多樣化,以鍛煉學生的靈活應用能力;
    3. 實驗設備具有很好的擴展性能。實驗設備中的元器件采用標準化轉換接頭,其配置方案可根據具體的實驗要求進行選配,即實驗臺具有很好的增減兼容性;
    4. 可編程控制器(PLC)能與PC機通訊。系統具有自動化控制、在線編程監控及故障檢測功能,能運用PC機與PLC對液壓控制系統進行深入的二次開發;
    5. 有豐富的教學仿真軟件。能對常用的典型液壓回路進行仿真/監控,并能在監控屏幕上以圖片顏色區分或文字形式,直觀清晰地顯示出每一個閥心的動作、流體流向、壓力、執行元件動作情況。
    6. 配備先進的高精度測量儀器,如高穩定性的數據測量儀器等;
    7. 具有穩定可靠的液壓供油系統。液壓油泵的運行噪聲達到國家允許的標準限,液壓供油系統絕對安全可靠;
    8. 整個實驗臺具有高的安全性。實驗臺設計符合國家安全標準,所有電氣控制均有接地保護、過載保護、短路保護、漏電保護、缺相及相序保護裝置等功能,具有較高的安全使用性能。
三、實驗設備(裝置)組成部份
    實驗設備(裝置) 包括:實驗工作臺、液壓泵站、液壓元件、電氣控制單元、數據采集系統等幾部分。
    1. 實驗工作臺
    實驗工作臺采用平臺式與立式相結合的鋼質結構,配集油槽,表面噴塑,結構牢固可靠,平臺采用鑄鐵開“T”型槽口方式,便于液壓閥安裝,并備有螺絲固定;液壓油路應采用帶開閉式快換接頭的高壓油管,能方便地隨意地按照實驗原理圖搭接實驗回路。液壓缸可方便放置于立式平臺上,泵控馬達系統置于平面平臺上。
    工作臺尺寸:長×寬×高=1580mm×750mm×1800mm
    2. 液壓泵站
    低噪音的工業用的液壓泵站(噪聲<65分貝),油箱容積120L;液壓泵站采用定量葉片泵、變量柱塞泵以及蓄能器。系統額定工作壓力:10.0Mpa。
    (1)電機—泵裝置(2臺)
     變量柱塞泵+驅動電機(7.5KW)1套
     公稱排量: 25.0ml/r
     額定壓力:10MPa
     電源: AC380V ±10%,50Hz
     定量葉片泵+驅動電機(3KW)1套
     公稱排量:10ml/r
     額定壓力:10MPa
     電源AC380V ±10%,50Hz
    (2)冷卻器:1臺
     系統冷卻采用風冷方式,有效排除油溫過高影響實驗精度的問題。
    (3)油箱:公稱容積120L;附有液位、油溫指示計,濾油器等。

   
3. 液壓元件
    比例執行機構:電液比例換向閥,額定壓力大于10MPa,流量45L/min;雙作用液壓比例缸,額定壓力大于10MPa,行程200mm;液壓馬達BMM1-20,扭矩傳感器,量程±20N.m,精度1.0%;加載液壓泵CBB10;比例調速閥,電磁換向閥,溢流閥,減壓閥,順序閥,調速閥等。液壓元件均配有液壓油路底板,附有快換接頭,方便元件固定,油路搭接。
    4. 電氣測控單元
    (1)可編程序控制器(PLC)---日本三菱PLC,FX3SA-20MR,I/O口20點,繼電器輸出形式,電源電壓:AC 220V/50Hz,控制電壓為DC24V;PLC可同步控制虛擬軟件中3D液壓執行模塊(如挖掘機等)仿真實驗;
    (2)繼電器控制單元---繼電器控制設置手控、自動兩總控制方式,控制電壓為DC24V,使用安全可靠;
    (3)強電控制---實驗臺強電控制部分隱藏于電氣控制柜中,電路應設有過載保護、短路保護、接地保護等功能,使用安全可靠;
    (4)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,外部連接控制導線均為高絕緣保護的連接導線。
    5. 鑄鐵操作平臺
    實驗臺操作平臺采用定制鑄鐵操作平臺,材質為高強度鑄鐵HT250,硬度在HB170-240.鑄鐵平臺經過兩次人工退火,具有不易磨損、耐高溫、耐腐蝕等特性。

    6. 數據采集系統
    (1)測試用傳感變送器
      1)壓力傳感變送器    精度等級:0.2級  量程:0-10Mpa       4只;
      2)渦輪式流量傳感器  精度等級:0.5級  量程:  40L/min     1只;
      3)扭矩轉速傳感器變送器  精度等級:1.0級  量程:±20N.m   1只;
      4)溫度傳感變送器    精度等級:0.5級  量程:-10-150攝氏度 1套;
      5)位移傳感變送器     精度等級:0.2級  量程:0-200mm      1套。
      6)力傳感變送器      精度等級:0.2級  量程:0-2000N      1套。   
    (2)數據采集系統
     數據采集系統采用的是阿爾泰16位精度、32通道的AD輸入,4通道DA輸出,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。
    (3)主流品牌計算機:多核CPU,內存8G,硬盤1T,19寸液晶顯示器
四、實驗臺應完成的主要實驗項目
一)常用液壓元件的性能測試
1) 溢流閥的特性測試
2) 節流閥速度負載特性測試
3) 調速閥的特性測試
4) 減壓閥的特性測試
二)液壓系統回路實驗:
1)壓力控制回路:
2)減壓回路:
3)卸荷回路:
4)卸壓回路:
5)速度調節控制回路:
1.采用節流閥的進油節流調速回路;
2.采用節流閥的回油節流調速回路;
3.采用節流閥的旁路節流調速回路;
4.采用調速閥的進油節流調速回路;
5.采用調速閥的回油節流調速回路;
6.采用調速閥的旁路節流調速回路;
7.用變量泵和液壓缸組成的容積調速回路;
8.調速閥并聯的二次進給回路;
9.調速閥串聯的二次進給回路;
10.差動連接增速回路;
6)同步回路:
7)方向控制回路:
8)鎖緊回路:
9)順序回路:
10)平衡回路:
11)緩沖回路:
三)數據采集系統實驗:可進行實驗數據采集、分析、處理、即時顯示、實驗曲線自動生成等功能實驗。
四)學生自行設計、組裝的擴展性液壓回路實驗
五)液壓系統設計實驗
六)電液比例液壓測控實驗:
1)電液比例閥靜態特性試驗:空載流量與輸入電流、壓力增益、流量飽和、內泄漏、零點分辨率、零飄等。
2)電液比例閥動態特性試驗;
3)電液比例力控制系統動態性能實驗(閥控缸);
4)電液比例位置控制系統動態性能實驗(閥控缸);
5)電液比例調速閥的馬達調速、加載實驗(泵加載);
6)經典數字PID 控制實驗:PID 控制參數對系統動態特性影響、PID 控制器的結構組合形式、積分分離PID控制器。

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