TC-GY04A型伺服比例液压传动综合测控系统

伺服比例液压传动综合测控系统是根据客户的特殊需求，增加伺服及比例液压控制系统，加上智能计算机数据采集及控制系统，可以实现对液压控制中的比例控制的实验教学及研究。

一、设备特点：

1．柜体采用SPCC冷扎板焊成，坚固美观，表面采用中温磷化防锈漆、平光漆，静电喷涂。模块化结构设计，配有安装的底板，实验时可以随意在通用铝合金型材板上，组装回路操作简单方便。

2．具有很强的扩展性能：因采用模块化设计，元器件模块功能独立，扩展、升级方便。

3．该系统全部采用标准的工业液压元件，使用安全可靠，贴近实际。

4．快速而可靠的工业快换接头插拔式连接方式(每个接头都配有带自锁结构的单向阀,即使实验过程中接头未接好而脱落，亦不会有压力油喷出，保证实验安全），并带有安全锁功能防止实验过程中接头脱节，特殊的密封接口，保证实验组装方便、快捷，拆接不漏油，清洁干净。

5．智能化实验数据采集处理方式。可以对液压回路等进行压力、流量、位移、功率、温度等现场仪表测试和分析，通过相应接口和测试软件，可以将液压测试数据在计算机上进行分析。

6．可编程序控制器PLC（用户自选品牌：西门子、三菱、欧姆龙等）控制单元进行电气控制，技术先进，完全与工业现场零距离，控制方式可软件编程。电气控制，机电液一体控制实验形式。

7．电气回路采用安全导线，24V DC安全电压；并带有电流型漏电保护装置。

8．配有电气液传动回路模拟仿真教学软件。可以在计算机上进行液压回路、电气液压回路等的设计和仿真运行，帮助学生实验的准备或自学。

9．电机--泵一体，运行稳定，噪音低。

二、 实验装置功能：

一）常用液压元件的性能测试（静态、动态）：

1． 液压泵的特性测试；

2． 溢流阀的特性测试；

3． 节流阀的特性测试；

4． 调速阀的特性测试；

5． 减压阀的特性测试；

6． 顺序阀的特性测试；

7． 液控单向阀的特性测试；

8． 电磁换向阀的特性测试；

二）液压传动基本回路实验：

1．采用节流阀的进油节流调速回路；

2．采用节流阀的回油节流调速回路；

3．采用节流阀的旁路节流调速回路；

4．采用调速阀的进油节流调速回路；

5．采用调速阀的回油节流调速回路；

6．采用调速阀的旁路节流调速回路；

7．简单的压力调定回路；

8．变量泵加旁路小孔节流的调压回路；

9．用多个溢流阀的压力调节回路（二级调压回路）；

10．用减压阀的减压回路；

11．采用行程阀的速度换接回路；

12．调速阀串联的速度换接回路；

13．调速阀并联的速度换接回路；

14．采用三位换向阀的卸荷回路；

15．采用先导式溢流阀的卸荷回路；

16．采用顺序阀的顺序动作回路；

17．采用电器行程开关的顺序动作回路；

18．采用压力继电器的顺序动作回路；

19．采用液控单回阀的闭锁（平衡）回路；

20．用顺序阀的平衡回路；

21．蓄能器的应用。

三）学生自行设计、组装的扩展液压回路实验；（可扩展上百种实验）

四）可编程序控制器（PLC）电气控制实验

1．PLC的指令编程，梯形图编程的学习；

2．PLC编程软件的学习与使用；

3．PLC与计算机的通讯，在线调试、监控；

4．PLC对液压传动的优化控制；

五）数据采集系统实验：可进行实验数据采集、分析、处理、即时显示、实验曲线自动生成等功能实验。

六) 比例液压类：

1、比例阀的性能测试：

1) 比例溢流阀的控制特性测试；

2) 比例溢流阀的负载特性测试；

3) 比例溢流阀的动态特性测试；

4) 比例方向阀的控制特性测试；

5) 比例方向阀的节流特性测试；

6) 比例方向阀动态特性测试。

2、液压比例控制相关实验：

1)电磁比例溢流阀的稳压控制回路实验；

2)电磁比例溢流阀压力控制系统；

3)电磁比例方向阀的换向回路；

4)电磁比例方向阀的截流特性的调速控制回路；

5)比例控制系统的液压缸位置控制实验；

6)比例系统的简单液压闭环控制实验等。

3、计算机控制电液比例位置系统的设计性实验

1）比例阀控制性能实验；

2）比例溢流阀的压力特性；

3）比例溢流阀压力特性测试装置；

4）比例溢流阀的输入输出特性的物理意义和测试方法；

5）比例溢流阀调压特性及测试方法；

6）比例溢流阀的动态特性实验；

7）比例溢流阀的动态特性测试装置；

8）比例溢流阀压力阶跃响应特性曲线的测试方法；

9）比例溢流阀动态特性各参数物理意义和计算方法；

10）电磁比例方向阀的流量特性实验

11）电磁比例方向阀流量特性测试装置；

12）电磁比例方向阀控制器的输入输出特性的物理意义和测试方法；

13）电磁比例方向阀的流量特性及测试方法；

14）电磁比例方向阀的动态性能实验；

15）电磁比例方向阀的动态特性装置；

16）电磁比例方向阀的流量阶跃响应特性曲线的测试方法；

17）电磁比例方向阀的动态特性和参数物理意义和测试方法；

18）电液比例力控制系统性能实验；

19）电液比例力控制系统的组成、工作原理和校正方法；

20）计算机在电液比例力控制系统的作用；

21）系统动态分析原理和时域参数的测试方法；

22）数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响；

23）电液比例位置控制系统的性能实验；

24）计算机在电液比例位置控制系统的作用；

25）系统动态分析原理和时域参数的测试方法；

26）常用PID控制器类型和算法；

27）数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响；

4、伺服阀的性能测试

1)伺服换向阀的流量特性实验；

2）伺服换向阀流量特性测试装置；

3）伺服换向阀控制器的输入输出特性的物理意义和测试方法；

4）伺服换向阀的流量特性及测试方法；

5)伺服换向阀的力控制系统性能实验；

6）伺服换向阀的力控制系统的组成、工作原理和校正方法；

7）计算机在伺服换向阀的力控制系统的作用；

8）系统动态分析原理和时域参数的测试方法；

9）常用PID控制器类型和算法；

10）数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响；

11）闭环力控制系统；

13)伺服换向阀的位置控制系统的性能实验；

14）伺服换向阀的位置控制系统的组成、工作原理和校正方法；

15）计算机在伺服换向阀的位置控制系统的作用；

16）系统动态分析原理和时域参数的测试方法；

17）常用PID控制器类型和算法；

18）数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响；

19）电液比例液压马达转速控制实验（客户选配）；

20)电液比例调速阀流量特性能实验；

21）电液比例调速阀流量特性测试装置；

22）电液比例调速阀控制器的输入输出特性的性物理意义和测试方法；

23）电液比例调速阀的流量特性及测试方法

24）电液比例调速阀动态性能实验；

25）电液比例调速阀动态特性测试装置；

26）电液比例调速阀流量阶跃响应特性曲线的测试方法；

27）电液比例调速阀动态特性各参数物理意义和计算方法

28)电液比例转速控制系统性能实验；

29）电液比例转速控制系统的组成、工作原理和校正方法；

30） 计算机在电液比例转速控制系统作用；

31）系统动态分析原理和时域参数的测试方法

32）掌握常用PID控制器类型和算法；

33）深入理解数字PID控制器构参数对系统动态性能的影响；

三、执行标准：

★ （1）GB/T 3766-2015 系统及其元件的通用规则和安全要求；

（2）GB 3867.1-1983 液压-隔离式蓄能器胶囊(A型)型式和尺寸；

（3）GB 3868-1983 液压-隔离式蓄能器胶囊技术条件；

（4）GB 5837-1986 液力偶合器 型式和基本参数；

（5）GB 5860-1986 液压快换接头尺寸和要求；

（6） GB/T 5860-2003 液压快换接头 尺寸和要求；

（7）GB 5862-1986 液压快换接头技术条件 农业拖拉机和机具用；

（8）GB 5867-1986 胀紧联结套型式与基本尺寸；

（9）GB/T 6577-1986 液压缸活塞用带支承环密封沟槽型式、尺寸和公差；

（10）GB/T 6578-1986 液压缸活塞杆用防尘圈沟槽型式、尺寸和公差；

（11）机械电子工业部1989年发布、实施的JB/JQ20233-88《电液数字伺服阀试验方法》；

（12）航空工业部1987年发布的HB5610《电液流量伺服阀通用技术条件》；

（13）国家标准GB/T15623－1995《电液数字伺服阀试验方法》。

四、实验装置组成：

实验装置由实验工作平台、元器件抽屉、油管支架、电脑平台、液压泵站、常用液压元件、电气测控单元等几部分组成。、数据采集系统等几部分组成。

（一） 实验工作台

实验装置由实验工作台、液压泵站、常用液压元件、电气测控单元等几部分组成。实验工作台钢制，操作平台表面采用亮面拉丝不锈钢材质包覆，平台背面内焊接式6mm厚槽钢板，在做双缸对顶试验时，不会造成平台表面拉伸变形。平台表面内外落差5mm（操作侧高，排油口低），平时做实验时滴漏油液可以方便快速的从排油口排出并回收入油箱（油箱带有过滤网），大部分厂家都是冷轧板表面喷塑，缺点，掉漆、变色发黄，不易清洁。结构牢固可靠，外观美观。实验安装面板为带“T”沟槽形式的铝合金型材结构，可以方便、随意地安装液压元件，搭接实验回路。模块化结构设计，配有安装的底板，实验时可以随意在通用铝合金型材板上，组装回路操作简单方便。

辅助平台结构：由冷轧钢板表面静电喷塑而成，台面带有“T”型槽型材，方便实验时，液压回路的搭接，平台内部分为两部分结构，一半装有“T”型槽铝合金面板（实验完毕，方便液压元件的摆放）一半为油管支架,底部带有钢制滤油网孔板。辅助平台底部有四个万向富马轮，便于摆放。

（二）常用液压元件

以国产力士乐系列液压阀元件（采用德国力士乐技术）为主，配置详见配置清单；

每个液压元件均配有油路过渡底板，可方便、随意地将液压元件安放在实验面板（铝合金型材）上。液压底板上的油路接口、名称、图形符号采用激光打印刻录，更加清晰美观。

油路搭接采用开闭式快换接头，拆接方便，不漏油。

（三）电气控制单元：使用电源：国家标准供电电源——AC220V（±5%）、50HZ，带短路保护、漏电保护、过载保护等功能；在规定压力范围内安全、稳定工作，并带有压力过载保护装置，防止学生误操作，造成人身伤害，带有漏电保护装置，电气控制带有过流保护，防止误操作损坏设备。

控制电压：安全控制电压—DC24V；

使用环境要求：能在环境温度-10℃——+50℃下使用；

可编程序控制器(PLC)：采用日本三菱FX1N-24MR，I/O口20点，继电器输出形式。

漏电脱扣器，接触器，直流24V电源，电磁阀输出控制口，接近开关，连接线缆，插座，按钮，指示灯等

（四）数据采集系统

数据采集卡 1块； 比例放大器 1只； 比例溢流阀 1只；

比例换向阀 1只； 伺服液压油缸 1只； 位移传感器 1只；

压力传感变送器 2只； 流量传感变送器 1只； 功率传感变送器 1只；

温度传感变送器 1只；

详见配置清单。

五、设备主要技术参数：

液压泵站 系统额定工作压力：6Mpa。（最大可至7Mpa）

（1）电机—泵装置（2台）

定量叶片泵-电机1台：

定量叶片泵：公称排量10mL/r，容积效率 90%；

电机：三相交流电压，功率2.20KW，转速1450r/min；

变量叶片泵-电机1台：

泵：低压变量叶片泵，公称排量 8.33mL/r，压力调节范围 4～7Mpa

电机：三相交流电压，功率1.50KW，转速 1450 r/min；运行时噪音≦50DB

（2）油箱（600x450x300mm）：公称容积80L；附有液位、油温指示计，滤油器等。

工作台尺寸（约）：长×宽×高=1660mm×660mm×1800mm

辅助平台（约）：长×宽×高=1660mm×660mm×1200mm