FCDZ-19S型電液比例伺服液壓控制綜合實驗臺

  電液比例伺服液壓控制綜合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》《電液伺服閥試驗方法》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。該實驗臺可以全方位的了解電液比例伺服控制以及力控制系統的組成、工作原理和校正方法，了解電液比例閥、伺服閥的控制特性；對系統動態性能的影響而且特別適用于學生自行搭建液壓傳動系統、計算機輔助測試系統、可編程序控制系統和計算機控制系統的多單元綜合設計實驗，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。

一、主要特點：

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電磁比例工業產品進行一系列性能測試。

可將比例閥伺服搭接于回路當中進行控制調試，讓學生充分撐握到電磁比例工業產品使用操作技能。

3. 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；

4. 實驗回路即插即用：實驗時學生能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，每個接頭都配有帶自鎖結構的單向閥，保證實驗安全。內部密封材料應能確保不漏油，保證實驗過程的清潔干凈；

5. 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；

6. 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；

7. 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；

8. 實驗臺模塊化設計，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。至少能對常用的20多個回路進行仿真/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。

10. 配備先進的高精度測量儀器，高穩定性的數據測量儀器，取代傳統的測量工具，使用簡單，測量精確可靠；

11. 具有穩定可靠的數據采集系統，以確保實驗中數據準確可靠，且I/O通道可根據需要自行擴展；保證數據準確，系統穩定并能根據需要描繪實時曲線、生成報表、生成X-Y曲線等；

12. 應具有穩定可靠的液壓供油系統。液壓油泵的運行噪聲應達到國家允許的標準限，液壓供油系統絕對安全可靠；

13. 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。

二、實驗裝置組成

實驗裝置由實驗工作臺、液壓泵站、常用液壓元件、電氣控制單元、數據采集系統、測試用傳感變送器、比例閥、伺服閥等幾部分組成。

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）實驗臺表面采用靜電噴塑等處理，充分考慮適應各種實驗室環境；

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

2、液壓泵站   系統額定工作壓力：6Mpa。（至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：公稱容積65L；附有液位、油溫指示計，吸油、回油濾油器，空氣濾清器等；

3）液壓油：32#抗磨液壓油。

3、測試用傳感變送器

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

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

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

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

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

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

4、電氣測控單元

1）可編程序控制器(PLC)：日本三菱系列，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；

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

時間繼電器控制單元：可進行延時控制，設置有手動、自動控制功能，        控制電壓為DC24V，使用安全可靠；

強電控制：本實驗臺強電控制部分均隱藏于電氣控制柜，電路設有過載保護、短路保護等功能，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，外部連接控制導線均為高絕緣保護的連接導線。

5、常用液壓元件

1）主要液壓元件均為力士樂技術工業液壓元件，具體型號及種類詳見配置清單；

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，采用國際先進的密封材料，油路搭接、拆裝方便，密封性能好。

6、數據采集系統

本數據采集系統采用了凌華12位精度、32通道的AD卡作為數據采集卡，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準信號輸出，實驗臺加裝相關的屏蔽措施，保證了數據采集的精度。數據采集軟件對這一系列的傳感器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。

7、多媒體仿真教學軟件

六十個以上可視化液壓仿真控制回路，清晰明了的展現了液壓元器件的工作原理和工作過程監控，可很好的輔助液壓實驗教學和理論教學。

三、實驗項目

一）常用液壓元件的性能測試---如液壓泵、溢流閥、節流閥、調速閥、減壓閥的性能測試等。

1) 液壓泵的特性測試:

(1) 液壓泵的空載性能測試；

(2) 液壓泵的效率特性測試（機械效率、容積效率、總效率）。

2) 溢流閥的特性測試:

(1) 溢流閥壓力階躍響應特性曲線的測試；

(2) 溢流閥的動靜態特性測試。

3) 減壓閥的特性測試:

(1) 減壓閥的靜態特性測試（調壓范圍、壓力振擺、壓力偏移、內泄露量等）；

(2) 減壓閥的進口-出口特性曲線的測試；

(3) 減壓閥出口壓力-流量特性曲線的測試；

(4) 減壓閥動態特性測試（穩態壓力、試驗流量、卸荷壓力、壓力振幅、壓力超調量、壓力峰值、升壓時間、卸荷時間、過渡時間等）。

4) 調速閥的特性測試:

(1) 變負載速度-負載特性和功率特性的測試；

(2) 恒負載工況下，功率特性測試。

5) 節流閥速度負載特性測試:

(1) 變負載速度-負載特性和功率特性的測試；

(2) 恒負載工況下，功率特性測試。

6) 液壓缸加載等特性實驗，學生可以直觀檢測壓力取決于負載特性。

二） 液壓基本回路實驗

1. 壓力控制回路：

溢流閥調壓回路；

溢流閥單級遠程調壓回路；

多級溢流閥調壓回路；

雙向壓力調整回路；

溢流閥緩沖回路；

溢流閥限制低壓回路。

2.速度控制回路：

節流閥控制的（進油、回油、旁油）節流調速回路；

調速閥控制的（進油、回油、旁油）調速回路；

差動連接增速回路；

電磁閥和調速閥串聯的減速回路；

節流閥串/并聯的二次進給回路

節流閥串/并聯速度換接回路。

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作回路；

行程開關控制的順序工作回路；

壓力繼電器控制的順序動作回路。

4.減壓回路：

一級減壓回路；

二級減壓回路；

多級減壓回路。

5. 單向同步回路：

節流閥控制的同步回路；

調速閥控制的同步回路；

液壓缸串聯同步回路。

6.卸荷回路：

M型三位四通電磁換向閥中位機能泄壓回路；

二位三通電磁換向閥卸荷回路。

7.卸壓回路：

節流閥卸壓回路；

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實驗

1) PLC的指令編程，梯形圖編程等基礎知識學習應用；

2) PLC編程軟件的學習及使用；

3) PLC與計算機的通訊，在線調試、監控；

四）學生自行設計、組裝的擴展液壓回路實驗；（可擴展上百種實驗）

五）可編程序控制器（PLC）電氣控制，機電液一體控制實驗形式；

1 PLC的指令編程，梯形圖編程等基礎知識學習應用；

2 PLC編程軟件的學習及使用；

3 PLC與計算機的通訊，在線調試、監控；

六）比例液壓類：

1、比例閥的性能測試：

1)  比例溢流閥的控制特性測試；

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；

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等。

2、液壓比例控制相關實驗：

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)  比例控制系統的液壓缸位置控制實驗；

5)  比例系統的簡單液壓閉環控制實驗等。

6)  電磁比例方向閥的截流特性的調速控制回路

七）伺服實驗項目：

1、伺服缸的結構及工作原理；

2、伺服缸的特性實驗；

3、位移傳感器的工作原理；

4、電液伺服閥的結構及工作原理；

5、電液伺服閥的特性測試；

6、伺服系統的開環控制實驗；（a. 階躍信號響應；b. 正弦波運動控制；）

7、伺服系統的閉環控制實驗（反饋）；（a. 位置控制實驗；b. PID參數可調實驗。）

四、實驗臺主要技術參數

1）主電源：國家標準工業用電——AC380V、50HZ；

2）控制電壓：安全控制電壓——DC24V；

3）系統總功率：≤5KW;

4）安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準。

5）工作臺外形尺寸：長×寬×高=1700mm×650mm×1750mm

6）實驗臺重量：約380KG

電液比例液壓控制綜合實驗臺配置清單