FCDZ-19S型电液比例伺服液压控制综合实验台

电液比例伺服液压控制综合实验台依据高等院校、高等职业院校的液压传动与控制液压比例控制技术液压伺服传动与控制电液伺服阀试验方法等液压类教材和充分结合目前国内工业中流行的液压比例伺服控制技术而专门设计。该实验台可以的了解电液比例伺服控制以及力控制系统的组成、工作原理和校正方法，了解电液比例阀、伺服阀的控制特性；对系统动态性能的影响而且特别适用于学生自行搭建液压传动系统、计算机辅助测试系统、可编程序控制系统和计算机控制系统的多单元综合设计实验，能充分满足教学需求、学生实践与培训需求、科研辅助需求等。

一、主要特点：

根据教材需要配置目前工业上广泛使用的电磁比例阀、比例放大器。能充分展现该阀整个控制过程和动作条件以及对电磁比例工业产品进行一系列性能测试。

可将比例阀伺服搭接于回路当中进行控制调试，让学生充分撑握到电磁比例工业产品使用操作技能。

3. 系统全部采用标准的工业用液压元件，使用安全可靠，真正工业化

4. 实验回路即插即用：实验时学生能快速了解实验台功能，迅速掌握操作技能，并快速完成实验操作。连接方式采用快换接头，每个接头都配有带自锁结构的单向阀，保证实验安全。内部密封材料应能确保不漏油，保证实验过程的清洁干净；

5. 具有多样化的实验控制方式。实验回路具有机械控制、传统的继电器控制、PLC自动控制等多种控制技术，能让实验者、多层次的深入了解液压系统的控制多样化，以锻炼学生的灵活应用能力；

6. 实验设备具有很好的扩展性能。实验设备中的元器件采用标准化转换接头，其配置方案可根据具体的实验要求进行选配，即实验台具有很好的增减兼容性；

7. 可编程控制器（PLC）能与PC机通讯。系统具有自动化控制、在线编程监控及故障检测功能，能运用PC机与PLC对液压控制系统进行深入的二次开发；

8. 实验台模块化设计，具有高可靠性、高安全性和较长的使用寿命；

9. 有丰富的仿真软件。至少能对常用的20多个回路进行仿真/监控，并能在监控屏幕上以图片颜色区分或文字形式，直观清晰地显示出每一个阀心的动作、流体流向、压力、执行元件动作情况。

10. 配备高精度测量仪器，高稳定性的数据测量仪器，取代传统的测量工具，使用简单，测量精确可靠；

11. 具有稳定可靠的数据采集系统，以确保实验中数据准确可靠，且I/O通道可根据需要自行扩展；保证数据准确，系统稳定并能根据需要描绘实时曲线、生成报表、生成X-Y曲线等；

12. 应具有稳定可靠的液压供油系统。液压油泵的运行噪声应达到国家允许的标准限，液压供油系统安全可靠；

13. 整个实验台具有高的安全性。实验台设计符合国家安全标准，所有电气控制均有接地保护、过载保护、短路保护、漏电保护、缺相及相序保护装置等功能，具有较高的安全使用性能。

二、实验装置组成

实验装置由实验工作台、液压泵站、常用液压元件、电气控制单元、数据采集系统、测试用传感变送器、比例阀、伺服阀等几部分组成。

1、 实验工作台
1）实验工作台整体以2.0MM厚的钢板为主框架，外形紧凑、结实、美观；

2）实验台表面采用静电喷塑等处理，充分考虑适应各种实验室环境；

3）实训屏采用航天级带“T"型沟槽工业铝合金型材，可方便、随意地安装液压元件、传感器等，搭接各种实验回路。

2、液压泵站 系统额定工作压力：6Mpa。（大可至7Mpa）

双泵式

1） 电机功率:2.2KW、1.5KW各一台 转速1450r/min（2台）
变量叶片泵额定压力:7Mpa　　 公称排量6.67ml/r（1台）
定量叶片泵额定压力:7Mpa　　 公称排量8mL/r（1台）

2）油箱：公称容积65L；附有液位、油温指示计，吸油、回油滤油器，空气滤清器等；

3）液压油：32#抗磨液压油。

3、测试用传感变送器

1）压力传感变送器 精度等级：0.25级 量程：0-10Mpa 2只；

2）涡轮式流量传感器 精度等级：0.5级 量程：0-10L/min 1只；

3）功率变送器 精度等级：0.5级 量程：0-5KW 1只；

4）温度传感变送器 精度等级：0.5级 量程：-50-150摄氏度 1套；

5) 转速传感器 精度等级：0.5级 量程：0-5000r/min 2只

6）位移传感器 精度等级：0.5级 量程：0-200mm 1只

4、电气测控单元

1）可编程序控制器(PLC)：日本三菱系列，I/O口20点，继电器输出形式，电源电压：AC 220V/50Hz，控制电压为DC24V；

2） 继电器控制单元：继电器控制可设置有手控、自动两总方式控制，控制电压为DC24V，使用安全可靠；

时间继电器控制单元：可进行延时控制，设置有手动、自动控制功能， 控制电压为DC24V，使用安全可靠；

强电控制：本实验台强电控制部分均隐藏于电气控制柜，电路设有过载保护、短路保护等功能，使用安全可靠；

控制电路：所有控制电路均为DC24V控制，且控制直流电源自带短路保护，外部连接控制导线均为高绝缘保护的连接导线。

5、常用液压元件

1）主要液压元件均为工业液压元件，具体型号及种类详见配置清单；

2）每个液压元件均配有油路过渡底板，采用专用弹性插脚底板固定，可方便、快速地将液压元件固定在铝合金型材面板；

3）每个液压元件的控制油口全部安装有开闭式快换接头，采用的密封材料，油路搭接、拆装方便，密封性能好。

6、数据采集系统

本数据采集系统采用了凌华12位精度、32通道的AD卡作为数据采集卡，加上高精度的压力传感变送器、涡轮式流量传感器、温度变送器、位移传感器变送器、功率变送器、扭矩转速传感变送器等一系列高精度传感器变送器，各传感变送器都带标准信号输出，实验台加装相关的屏蔽措施，保证了数据采集的精度。数据采集软件对这一系列的传感器输出信号进行数据采集，并实时描绘相关的曲线，生成实时数据报表，绘制任意XY轴的动态曲线，并且有曲线打印功能，数据报表保存打印功能，各个传感器参数设置功能等等。实现计算机智能数据采集、分析、处理、数字显示、曲线自动生成及实时监控等。

7、多媒体仿真教学软件

六十个以上可视化液压仿真控制回路，清晰明了的展现了液压元器件的工作原理和工作过程监控，可很好的辅助液压实验教学和理论教学。

三、实验项目

一）常用液压元件的性能测试---如液压泵、溢流阀、节流阀、调速阀、减压阀的性能测试等。

1) 液压泵的特性测试:

(1) 液压泵的空载性能测试；

(2) 液压泵的效率特性测试（机械效率、容积效率、总效率）。

2) 溢流阀的特性测试:

(1) 溢流阀压力阶跃响应特性曲线的测试；

(2) 溢流阀的动静态特性测试。

3) 减压阀的特性测试:

(1) 减压阀的静态特性测试（调压范围、压力振摆、压力偏移、内泄露量等）；

(2) 减压阀的进口-出口特性曲线的测试；

(3) 减压阀出口压力-流量特性曲线的测试；

(4) 减压阀动态特性测试（稳态压力、试验流量、卸荷压力、压力振幅、压力超调量、压力峰值、升压时间、卸荷时间、过渡时间等）。

4) 调速阀的特性测试:

(1) 变负载速度-负载特性和功率特性的测试；

(2) 恒负载工况下，功率特性测试。

5) 节流阀速度负载特性测试:

(1) 变负载速度-负载特性和功率特性的测试；

(2) 恒负载工况下，功率特性测试。

6) 液压缸加载等特性实验，学生可以直观检测压力取决于负载特性。

二） 液压基本回路实验

1. 压力控制回路：

溢流阀调压回路；

溢流阀单级远程调压回路；

多级溢流阀调压回路；

双向压力调整回路；

溢流阀缓冲回路；

溢流阀限制低压回路。

2.速度控制回路：

节流阀控制的（进油、回油、旁油）节流调速回路；

调速阀控制的（进油、回油、旁油）调速回路；

差动连接增速回路；

电磁阀和调速阀串联的减速回路；

节流阀串/并联的二次进给回路

节流阀串/并联速度换接回路。

3.方向控制回路：

换向阀控制换向回路；

顺序阀控制的顺序动作回路；

行程开关控制的顺序工作回路；

压力继电器控制的顺序动作回路。

4.减压回路：

一级减压回路；

二级减压回路；

多级减压回路。

5. 单向同步回路：

节流阀控制的同步回路；

调速阀控制的同步回路；

液压缸串联同步回路。

6.卸荷回路：

M型三位四通电磁换向阀中位机能泄压回路；

二位三通电磁换向阀卸荷回路。

7.卸压回路：

节流阀卸压回路；

溢流阀卸压回路。

8.平衡回路

顺序阀控制的平衡回路。

9.保压回路：

液控单向阀的保压回路。

10.锁紧回路：

换向阀闭锁回路；

单向阀的锁紧回路。

三）可编程控制器PLC实验

1) PLC的指令编程，梯形图编程等基础知识学习应用；

2) PLC编程软件的学习及使用；

3) PLC与计算机的通讯，在线调试、监控；

四）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）

五）可编程序控制器（PLC）电气控制，机电液一体控制实验形式；

1 PLC的指令编程，梯形图编程等基础知识学习应用；

2 PLC编程软件的学习及使用；

3 PLC与计算机的通讯，在线调试、监控；

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；

7) 电磁比例位置控制系统的性能试验等。

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) 比例控制系统的液压缸位置控制实验；

5) 比例系统的简单液压闭环控制实验等。

6) 电磁比例方向阀的截流特性的调速控制回路

七）伺服实验项目：

1、伺服缸的结构及工作原理；

2、伺服缸的特性实验；

3、位移传感器的工作原理；

4、电液伺服阀的结构及工作原理；

5、电液伺服阀的特性测试；

6、伺服系统的开环控制实验；（a. 阶跃信号响应；b. 正弦波运动控制；）

7、伺服系统的闭环控制实验（反馈）；（a. 位置控制实验；b. PID参数可调实验。）

四、实验台主要技术参数

1）主电源：国家标准工业用电

AC380V、50HZ；

2）控制电压：安全控制电压

DC24V；

3）系统总功率：
5KW;

4）安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准。

5）工作台外形尺寸：长×宽×高=1700mm×650mm×1750mm

6）实验台重量：约380KG