一、系統功能介紹:
1、能完成電液位置伺服系統的閉環控制,當輸入信號(電信號)為±10V、3HZ的正弦信號作用下,最大負載和最快運行速度條件下控制精度為±0.2mm。
2、能完成電液比例壓力控制,當輸入信號(電信號)為±10V、3HZ的正弦信號作用下,壓力控制精度為0.1Mpa。
3、系統能自動對壓力傳感器、位移傳感器進行標定,顯示定標方程和采樣數據,并測定電液伺服閥和電液比例閥的靜態特性曲線;
4、系統的輸出量(活塞位移、伺服缸輸出壓力)能按照輸入的階躍、斜坡、正弦(最大控制頻率為3.5Hz)等函數信號進行變化,且滿足精度和速度指標;
5、系統控制界面能設定并顯示輸入信號大小和形式、負載情況和控制曲線要求,根據控制函數要求自動完成系統的輸出控制。并自動完成控制和實時監測狀態下的自動數據(壓力、流量、位移、負載力、輸入信號、反饋信號等)采樣和生成、動態曲線(位移控制、壓力控制、伺服閥內泄漏量隨控制壓力和閥芯位移變化特性、伺服閥的壓力和流量特性、比例閥的壓力特性等)生成和參數分析,并能將參數進行匯總進行圖、表打;
6、能對控制系統進行PID校正,各參數可在控制界面上設定,并能自動比較校正前后各控制參數的變化(壓力、流量、位移、負載力、輸入信號、反饋信號等);
7、系統在故障情況下能自動報警并停機,同時顯示故障原因,如過濾器壓差過大、油溫過高、泵無法正常出油等。
8、系統能對控制要求進行任意設定,如連續壓力或位移控制、定位控制、卸壓控制等。
二、實驗系統組成:

1.油源系統
1)系統采用一個油箱,二套油泵系統組成,液壓加載系統兼作為油液的循環過濾裝置;
2)二套油泵采用二套獨立的油源過濾系統采用粗過濾加精過濾方式,精過濾器的過濾精度達到5目;
3)油源系統采用有效的冷卻裝置,在最高工作壓力條件下連續工作油液的溫度保持在600C以下;
4)非工作狀態下,液壓系統能快速卸荷;
2.液壓缸基本參數:
名稱 |
內徑(mm) |
桿徑
(mm) |
有效行程(mm) |
最高工作
壓(Mpa) |
最高速度
(mm/s) |
備注 |
伺服油缸 |
125 |
80 |
200+40(200mm為控制行程) |
11 |
80 |
雙出桿缸,活塞中間位置為零位 |
加載缸 |
63 |
45 |
120 |
8 |
80 |
|
3. 負載質量塊
共 M=100kg。以小車帶質量塊形式拖動負載。
4、阻尼負載
阻尼器負載,最大粘性阻尼力100N(伺服缸運動速度最大時)
5、相應的位移傳感器、壓力傳感器、壓力表、油溫傳感器等
相應的位移傳感器、壓力傳感器等傳感器精度達到千分之四及以上。油泵輸出壓力、伺服油缸兩側的控制壓力等進行實時顯示和監測。油溫傳感器的精度達到0.5度。
6、控制閥
電液伺服閥采用MOOG D661系列,比例溢流閥的有效壓力控制范圍為0-12Mpa。
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;
7. 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、電氣控制系統:
1.系統采用西門子PLC CPU1516-3 PN/DP進行伺服位置閉環控制和伺服油缸的比例壓力開環控制,可以對位置和壓力信號進行實時采集和控制。
2. 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、漏電保護、缺相及相序保護裝置等功能,使用安全可靠;
3. 配備先進的高穩定性、高精度測量儀器,如壓力傳感變送器,渦輪式流量傳感器,位移傳感變送器等。
四、典型實驗項目:
1) 液壓伺服油缸的運動參數的測定;
2) 電液伺服閥的標定和性能參數的測定;
3) 電液位置伺服控制系統的系統組成和基本參數測定;
4) 電液位置伺服控制系統的響應特性分析;
5) 電液位置伺服控制系統的 PID 校正;
6) 電液力伺服控制系統的系統組成和基本參數測定;
7) 電液力伺服控制系統的響應特性分析;
8) 電液力伺服控制系統的 PID 校正;
9) 電液力比例控制系統的系統組成和基本參數測定;
10)電液力比例控制系統的響應特性分析;
11)電液力比例控制系統的 PID 校正;
12)電液伺服閉環控制系統的 PLC 控制;
13)電液比例控制系統的 PLC 控制。
五、設備參數
(1)電機—泵裝置(2臺)
定量葉片泵-電機1臺:
定量葉片泵:公稱排量16.6mL/r,容積效率 90%;
電機:三相交流電壓,功率3.75KW,轉速1450r/min;
變量柱塞泵-電機1臺:
泵:高壓柱塞泵,公稱排量 37.8mL/r
電機:三相交流電壓,功率15KW,轉速 1450 r/min;
(2)冷卻器:1臺。
壓力:1.4Mpa;流量:60L/min;功率:65W;電源:220V;
工作臺尺寸:1900mm×800mm×1800mm;
泵站尺寸:1200x600x300mm,公稱容積120L;附有液位、油溫指示計,濾油器等。