伺服液壓實驗臺
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文章來源：bianpinghua.cn編輯：中人教儀廠時間：2020-10-21 10:57
液壓伺服控制實驗系統(tǒng),伺服液壓實驗臺
液壓伺服控制實驗系統(tǒng),伺服液壓實驗臺是根據(jù)部分高校和科研機構(gòu)客戶的特殊需求，按照高等院校電液比例伺服系統(tǒng)有關實驗規(guī)范要求設計而成。伺服系統(tǒng)由位置控制伺服油缸、加載液壓缸、電液伺服閥、位移、壓力傳感器、負載質(zhì)量塊、蓄能器、液壓控制閥、電液比例溢流閥、油源系統(tǒng)、實驗臺、計算機測控系統(tǒng)等裝置組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對雙出桿液壓缸在負載作用下的位置伺服控制和比例壓力控制。該實驗臺要求能對系統(tǒng)各參數(shù)進行實時監(jiān)測和控制，并滿足在頻率信號作用下具有一定的響應速度和控制精度。該實驗系統(tǒng)能滿足高等院校的實驗教學及科研開發(fā)要求。并可以根據(jù)現(xiàn)場的實際需要經(jīng)升級后增加新的實驗項目，具有良好的可擴展性。
一、系統(tǒng)功能介紹：
1、能完成電液位置伺服系統(tǒng)的閉環(huán)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(tǒng)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(shù)據(jù)，并測定電液伺服閥和電液比例閥的靜態(tài)特性曲線；
4、系統(tǒng)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(shù)信號進行變化，且滿足精度和速度指標；
5、系統(tǒng)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(jù)控制函數(shù)要求自動完成系統(tǒng)的輸出控制。并自動完成控制和實時監(jiān)測狀態(tài)下的自動數(shù)據(jù)（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(tài)曲線（位移控制、壓力控制、伺服閥內(nèi)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(shù)分析，并能將參數(shù)進行匯總進行圖、表打??；
6、能對控制系統(tǒng)進行PID校正，各參數(shù)可在控制界面上設定，并能自動比較校正前后各控制參數(shù)的變化（壓力、流量、位移、負載力、輸入信號、反饋信號等）；
7、系統(tǒng)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(tǒng)能對控制要求進行任意設定，如連續(xù)壓力或位移控制、定位控制、卸壓控制等。
二、實驗系統(tǒng)組成
1.油源系統(tǒng)
1）系統(tǒng)采用一個油箱，二套油泵系統(tǒng)組成，液壓加載系統(tǒng)兼作為油液的循環(huán)過濾裝置；
2）二套油泵采用二套獨立的油源過濾系統(tǒng)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(tǒng)采用有效的冷卻裝置，在最高工作壓力條件下連續(xù)工作油液的溫度保持在600C以下；
4）非工作狀態(tài)下，液壓系統(tǒng)能快速卸荷；
2.液壓缸基本參數(shù)：
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名稱
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內(nèi)徑（mm）
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桿徑
（mm）
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有效行程（mm）
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最高工作
壓（Mpa）
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最高速度
（mm/s）
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備注
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伺服油缸
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125
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80
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200+40（200mm為控制行程）
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11
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80
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雙出桿缸，活塞中間位置為零位
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加載缸
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63
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45
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120
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8
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80
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3. 負載質(zhì)量塊
共 M=100kg。以小車帶質(zhì)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(cè)的控制壓力等進行實時顯示和監(jiān)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(tǒng)全部采用標準的工業(yè)用液壓元件，使用安全可靠，真正工業(yè)化。所有液壓閥均應采用國際先進的力士樂技術(shù)液壓元件，性能參數(shù)應完全符合工業(yè)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(tǒng)：
1．系統(tǒng)采用西門子PLC CPU1516-3 PN/DP進行伺服位置閉環(huán)控制和伺服油缸的比例壓力開環(huán)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(wěn)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(shù)的測定；
2） 電液伺服閥的標定和性能參數(shù)的測定；
3） 電液位置伺服控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和基本參數(shù)測定；
4） 電液位置伺服控制系統(tǒng)的響應特性分析；
5） 電液位置伺服控制系統(tǒng)的 PID 校正；
6） 電液力伺服控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和基本參數(shù)測定；
7） 電液力伺服控制系統(tǒng)的響應特性分析；
8） 電液力伺服控制系統(tǒng)的 PID 校正；
9） 電液力比例控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和基本參數(shù)測定；
10）電液力比例控制系統(tǒng)的響應特性分析；
11）電液力比例控制系統(tǒng)的 PID 校正；
12）電液伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)的 PLC 控制；
13）電液比例控制系統(tǒng)的 PLC 控制。
五、設備參數(shù)
（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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。
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