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LG-DY01A型 多功能机电液比例综合实验台

      LG-DY01A型 多功能机电液比例综合实验台不但能完成液压传动课程的设计性、创造性、综合性实验,了解电液比例位置控制系统的组成、工作原理和校正方法,了解电液比例阀的控制特性,掌握控制系统动态分析原理和时域参数的测试方法,深入理解数字PID控制器结构参数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,是液压学科中的学者、专家、工程技术人员的得力助手。
一、实验项目
1、液压传动系统组成示范演示实验。
2、泵、阀的性能测试。
3、计算机控制电磁比例位置系统的设计性实验。
4、比例阀控制性能实验。
5、PLC控制,软件仿真演示操作实验。
6、基本回路组合、拼接实验。
7、可编程序控制器(PLC)电气控制实验:机-电-液一体控制实验。
二、实验内容
1、泵、阀的性能测试(智能测试,带软件测试)
1.1液压泵性能测试实验
液压泵的空载性能测试;液压泵的效率特性(机械效率、容积效率、总效率)测试
1.2 薄壁小孔液阻特性实验
薄壁小孔压差-流量特性测试并与理论特性比较
1.3 细长孔液阻特性实验
细长孔压差-流量特性测试并与理论特性比较
1.4 环形缝隙液阻特性实验
环形缝隙压差-流量特性测试并与理论特性比较
1.5 溢流阀静态性能实验
溢流阀主要静态性能的测试,包括:调压范围测量、压力振摆测量、压力偏移测量、压力损失测量、卸荷损失测量、内泄漏测量、启闭特性测量等
1.6溢流阀动态性能实验
溢流阀压力阶跃响应特性曲线的测试和溢流阀动态特性各参数(稳态压力、试验流量、卸荷压力、压力幅值、压力超调量、压力峰值、升压时间、卸压时间、过渡时间等)的物理意义和计算方法
1.7减压阀的静态性能实验
减压阀的静态特性参数(调压范围、压力振摆、压力偏移、内泄漏量等)测试;减压阀进口-出口特性曲线的测试;减压阀出口压力-流量特性曲线的测试
1.8减压阀的动态性能实验
减压阀的压力阶跃响应特性曲线的测试;减压阀动态特性各参数(稳态压力、试验流量、卸荷压力、压力幅值、压力超调量、压力峰值、升压时间、卸压时间、过渡时间等)的物理意义和计算方法
1.9进口节流调速回路性能实验
1.了解进口节流调速回路的组成及调速原理
2.掌握变负载工况下,速度-负载特性和功率特性曲线特点和测试方法
3.掌握恒负载工况下,功率特性曲线特点和测试方法
4.分析比较变负载和恒负载节流调速性能特点
1.10出口节流调速回路性能实验
1.了解出口节流调速回路的组成及调速原理
2.掌握变负载工况下,速度-负载特性和功率特性曲线特点和测试方法
3.掌握恒负载工况下,功率特性曲线特点和测试方法
4.分析比较变负载和恒负载节流调速性能特点
1.11旁路节流调速回路性能实验
1.了解旁路节流调速回路的组成及调速原理
2.掌握变负载工况下,速度-负载特性和功率特性曲线特点和测试方法
3.掌握恒负载工况下,功率特性曲线特点和测试方法
4.分析比较变负载和恒负载节流调速性能特点
1.12液压缸的特性测试;
最低启动压力的测试实验;液压缸的负载效率测试实验。
2、计算机控制电磁比例系统的设计性实验
2.1比例阀的性能测试
2.1.1比例溢流阀的压力特性
a.比例溢流阀压力特性测试装置
b.比例溢流阀的输入输出特性的物理意义和测试方法
c.比例溢流阀调压特性及测试方法
2.1.2比例溢流阀的动态特性实验
a.比例溢流阀的动态特性测试装置
b.比例溢流阀压力阶跃响应特性曲线的测试方法
c.比例溢流阀动态特性各参数物理意义和计算方法
2.1.3电磁比例方向阀的流量特性实验
a.电磁比例方向阀流量特性测试装置
b.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
c.电磁比例方向阀的流量特性及测试方法
2.1.4电磁比例方向阀的动态性能实验
a.电磁比例方向阀的动态特性装置
b.电磁比例方向阀的流量阶跃响应特性曲线的测试方法
c.电磁比例方向阀的动态特性和参数物理意义和测试方法
2.1.5比例调速阀的流量特性
a.比例调速阀流量特性测试装置
b.比例调速阀的输入输出特性的物理意义和测试方法
c.比例调速阀流量特性及测试方法
2.1.6比例调速阀的动态特性实验
a.比例调速阀的动态特性测试装置
b.比例调速阀压力阶跃响应特性曲线的测试方法
c.比例调速阀动态特性各参数物理意义和计算方法
2.2比例系统的设计性测试实验
2.2.1电磁比例力控制系统性能实验(阀控缸)
a.电磁比例力控制系统的组成、工作原理和校正方法
b.计算机在电磁比例力控制系统的作用
c.系统动态分析原理和时域参数的测试方法
d.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响
2.2.2电磁比例位置控制系统的性能实验(阀控缸)
a.电磁比例位置控制系统的组成、工作原理和校正方法
b.计算机在电磁比例位置控制系统的作用
c.系统动态分析原理和时域参数的测试方法
d.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响
2.2.3电磁比例转速控制系统的性能实验(阀控马达)
a.电磁比例转速控制系统的组成、工作原理和校正方法
b.计算机在电磁比例转速控制系统的作用
c.系统动态分析原理和时域参数的测试方法
d.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响
3、伺服阀的性能测试(阀控缸)
3.1伺服换向阀的静态特性实验
a.伺服换向阀流量特性测试装置
b.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
c.伺服换向阀的流量特性及测试方法
d.伺服换向阀的压力增益特性的测试方法
3.2伺服换向阀的动态性能实验
a.伺服换向阀的动态特性装置
b.伺服换向阀的流量阶跃响应特性曲线的测试方法
c.伺服换向阀的动态特性和参数物理意义和测试方法
3.3伺服换向阀的位置控制系统的性能实验(闭环控制)
a.伺服换向阀的位置控制系统的组成、工作原理和校正方法
b.计算机在伺服换向阀的位置控制系统的作用
c.系统动态分析原理和时域参数的测试方法
d.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响
4、基本回路组合、拼接实验
  4.1压力控制回路
4.1.1压力控制回
a溢流阀压力调定回路;       b溢流阀单级远程调压回路;
c多级溢流阀调压回路;       d溢流阀限制低压回路;(平衡回路)
4.1.2变压回路
a一级减压回路              b二级减压回路
4.1.3卸荷回路
a三位四通换向阀的卸荷回路       b二位二通阀卸荷回路             
c溢流阀卸荷回路
4.1.4稳压回路
a蓄能器稳压回路                 b液控单向阀保压回路
4.1.5卸压回路
a节流阀卸压回路              b顺序阀的泄压回路
4.2速度控制回路
4.2.1 调速回路
a进油节流调速回路            b回油节流调速回路
c旁路节流调速回路            d调速阀控制调速回路
e差动连接增速回路            f蓄能器增速回路
g用电磁阀和调速阀的减速回路  
h二位三通控制的差动回路
i二次进给工作回路            j三次进给工作回路
k差动工作换接回路
4.2.2 同步回路
a节流阀控制的同步回路        b双缸同步回路
4.3方向控制回路
4.3.1 换向回路
a换向阀控制换向回路            b顺序阀控制顺序回路         
c二位四通阀,接近开关控制的顺序回路
d压力继电器控制的顺序回路         
e压力控制顺序动作回路
4.3.2 锁紧回路
a用换向阀锁紧回路               b液控单向阀锁紧回路
c单向阀锁紧回路
5、可编程序控制器(PLC)电气控制实验:机-电-液一体控制实验。
5.1 PLC指令编程、梯形图编程学习;
5.2 PLC编程软件的学习与使用;
5.3 PLC与计算机的通讯、在线调试;
5.4 PLC在液压传动控制中的应用以及控制方案的优化。
三、性能及特点
1、液压系统采用双泵系统,在一个实验台上可同时提供两组不同压力和流量来满足不同的实验要求。
2、液压泵站采用定量叶片泵、变量叶片泵以及蓄能器,与电器控制相结合,能自动(人控)控制工作介质温度,回路中有多种滤油器,根据滤芯的型号,过滤精度的不同,能较精确的控制油液精度。
3、机架采用冷轧钢板按工业标准产品精制加工,表面喷塑处理,液压台水平部分为漏网式整体回油结构,立式面板分左右两部分,左为操作部分右为显示部分;左部安装所需设计性液压元件;水平台面上装有带负载滑轮的双出杆油缸(用于做电液比例方向阀的位置和力控制控制实验),并可拆卸,进、出油和压力测试接口由安装在面板后的油管连接,测试接口以及进出油接口共计12个;水平台面由适合于实验用的钢板制做而成,能够防止实验时产生的振动与噪声。
4、右侧电器控制系统为独立的柜式控制单元,分为电器控制部分和电器操作部分,电器操作面板上装有操作按钮、比例放大器及位二次仪表,还布置有连接PLC端口的插接口,电器柜布置安全合理,便于维修。
5、液压元件均配有油路过渡底板,安装在操作面板上,油路搭接在实验台背面操作,采用开闭式快换接头,拆接方便,不漏油。
6、液压源旁置,并采用专业的水冷或风冷却器,有效的克服了油温过高影响实验精度的问题。
7、电源?榇嗦┑绫;、输出电压380V/220V,对地漏电电流超过30mA即切断电源;电气控制采用直流24V电源,并带有过压保护,防止误操作损坏设备。
8、实验用液压元件采用德国力士乐技术的北京华德公司制造,具有高可靠性,并采用工业级的液压元件。
9、配置了完备的各类型传感器,包括压力传感器、拉压力传感器、光栅位移传感器、位移传感器、温度传感器、流量传感器、测速传感器,以满足各项实验参数测试的需要?杀喑炭刂破鞑捎萌,其它元件均采用国内知名厂家的产品。
10、控制模式多样,有手控、电控、继电器控制、PLC、微机控制等多种控制方式。
11、实验台设计合理,测试精度高,比例换向阀的位置控制精度可以达到0.1mm。
12、实践性强,学生可自己设计实验,自己动手安装调试液压回路,自己动手编写和调试PLC及软件程序。学习掌握液压系统原理与功能;分析诊断原理性故障。
四、控制测试系统
1、实验台的计算机控制测试系统由计算机、数据采集卡、接口板、传感器和电磁阀等组成。采用计算机加采集卡及相应传感器、变换电路组成信号发生和采集的硬件系统,结合编制的专用软件组成基于虚拟仪器的比例阀测试CAT系统。
2、系统软件的界面是用美国NI公司的LabVIEW开发的,软件界面直观性强,操作方便,功能齐全,交互性好,除具有实测功能以外,还具有虚拟教学的功能,教师可以利用界面提供的数据窗口输入不同的数据,得出不同的分析曲线,从而做到多种配置的理论分析。
3、本实验台配备美国NI公司的LabVIEW开发的PID虚拟仿真软件,具备数学建模、集成、调试、运行、结果可视化等功能?赏ü抡娼峁橹な笛榻峁,便于理论教学。
3、控制测试系统实现实验室参数(压力、流量、转速、位移等)的自动数据检测,自动处理、存储、自动生成实验报告和打印输出等功能。
4、系统能实现回路电磁阀的自动控制,提高了实验台操作的自动化和智能化水平。
5、系统可同时进行6个二位电磁阀的控制。
五、工业4.0虚拟仿真实训软件(投标时需提供软件著作权证书并现场演示软件
软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术,可以进行PLC电气控制仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真
1)PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。
2)气动回路仿真
(1)软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真
(2)软件中设置的14路“考考你!”表现为典型气路设备故障。
(3)软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换,当连接外部设备时自动切换为在线仿真,无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。
软件中离线仿真13个回路包括:1、单作用气缸的换向回路(a)2、双作用气缸的换向回路(a)3、单作用气缸的速度控制回路(a)4、单作用气缸的速度控制回路(b)5、双作用气缸单向调速回路(a)6、双作用气缸单向调速回路(b)7、双作用气缸的速度控制回路一 8、双作用气缸的速度控制回路二 9、压力控制回路 10、计数回路 11、延时回路 12、用机械行程阀的单往复控制回路 13、过载保护回路。
离线、在线自动切换的15个回路包括:1、单作用气缸的换向回路(b)2、双作用气缸的换向回路(b)3、速度换接回路4、缓冲回路5、互锁回路6、用行程开关的单缸往复运动回路7、单缸连续往复动作回路8、直线缸、旋转缸顺序动作回路9、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。
(4)设置14路“考考你!”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障,当回答正确或关闭“考考你”对话框,故障自动接触,回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有:1单作用气缸故障2、电磁阀故障3、双作用气缸故障4、调节阀故障5、节流阀故障6、手动换向阀异常7、节流阀堵死故障8、行程开关故障9过滤三联件故障10、气容故障11、行程阀故障12、顺序阀故障13、行程开关失灵14、负载阻力过小
3)液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。
a) 多级高压回路b) 减压回路c) 先导式溢流阀缷荷回路d) 顺序平衡回路e) 回油节流调速回路 f) 旁路节流调速回路 g) 液压缸差动连接回路
h) 三位四通电磁换向阀换向回路 i) 液控单向阀锁紧回路 j) 顺序阀控制顺序动作回路k) 压力继电器控制顺序动作回路 l) 行程开关控制顺序同步回路 m) 调速阀控制同步回路 n) 液压马达回油节流调速回路 o) 二位四通电磁阀换向回路 p) 手动阀换向回路 q) 速度换接回路 r) 二位二通缷荷
六、液压气动虚拟仿真教学软件(投标时提供软件著作权证书并现场演示软件)
  1、每套必须有安装授权(序列号)含加密狗必须为正版软件
  2、采用气动液压设计/模拟软件或类似模拟软件,用户可以在计算机上进行气动及电气气动、液压及电气液压知识的学习以及回路的设计、测试和模拟。软件应具有强大的仿真功能可以实时显示与软件连接的实际控制回路的动作。此外,教师还能够使用软件中的大量多媒体资料备课,也可以作为虚拟?榛刂葡低,结合到混成学习概念中使用。
  3、包含液压气动回路3D演示功能,液压.气动原件3D爆炸图功能,液压气动系统油路图功能,液压气动软件可以与实验台实现同步控制功能。实现液压40个系统回路与 气动40个系统回路。
(1)节流阀换接回路                (带仿真软件)
(2)节流阀控制的同步回路          (带仿真软件)
(3)进油节流调速回路              (带仿真软件)
(4)两级调压回路                  (带仿真软件)
(5)旁路节流调速回路              (带仿真软件)
(6)三位四通换向回路              (带仿真软件)
(7)顺序阀控制的顺序回路          (带仿真软件)
(8)压力继电器控制顺序回路        (带仿真软件)
(9)蓄能器保压回路                (带仿真软件)
(10)接近开关控制顺序回路         (带仿真软件)
(11)差动回路                     (带仿真软件)
(12)二位四通换向回路              (带仿真软件)
(13)电磁换向阀的卸压回路          (带仿真软件)
(14)隔离压力波动的稳压回路        (带仿真软件)
(15)回油节流调速回路              (带仿真软件)
(16)节流阀控制双程同步回路        (带仿真软件)
(17)快慢速切换回路                (带仿真软件)
(18)平衡回路                      (带仿真软件)
(19)液控单向阀锁紧回路            (带仿真软件)
(20)液控单向阀保压回路            (带仿真软件
4、回路的设计功能:
(1)可以绘制符合工业标准的回路图
(2)所有元器件通过清晰的树形图显示,可拖拽使用
(3)软件具有丰富的元件库,可进行定制化扩展
(4)可配置阀的参数测定及系统分析,
(5)可完成打印输出,各种专业排版。
5、测试和模拟功能:
(1)计算压力和流量,电流和电压
(2)计算阀体中压降时的特性数据
(3)实现开关时间
(4)考虑惯性、静摩擦、滑动摩擦、泄漏和终端位置缓冲等情况下,计算活塞速度和加速度
(5)闭环控制技术
(6)缸配置器和方向控制阀配置器
6、多媒体备课功能:
(1)Windows功能:拖拽,复制和粘贴,上下文连接菜单
(2)可将软件中的文本和图形复制到Powerpoint
(3)打印预览,满足各种格式比例并打印
(4)幻灯片浏览:基本回路、动画组合演示、课程单元。支持多种Windows兼容文件格式
(5)气动和液压基础知识教学影片光盘
(6)具有所有元器件的详细描述,具有彩色图解
7、虚拟?榛刂乒δ埽
(1)该软件可以通过OPC功能与EasyPort装置连接,完成虚拟?榛刂葡低。
(2)建立16位输入输出的逻辑控制?,完成外部硬件输入输出控制内部虚拟?,达到很好的实时演示教学功能。
8、软件与硬件的通讯接口:通过模拟软件通讯接口能够实现模拟软件与实际培训设备之间的连接,实现软件与硬件之间的结合,通过软件实现对实际回路的控制,使系统具有更强的仿真性能。即通讯接口可以与模拟仿真软件通讯,又可以与西门子PLC或三菱PLC通讯。
、技术参数
电动机型号:3HP   额定功率:2.2KW    额定转速:1420r/min
                   5HP   额定功率:3.5KW    额定转速:1420r/min
                         变量叶片泵:型号 VP-12        额定排量:12ml/rev     最高使用压力:7Mpa            
                         定量叶片泵:型号YB1-10       额定排量:10ml/rev     最高使用压力:6.3Mpa
              轴向柱塞液压马达:5MCY14-1B       额定压力:31.5Mpa    额定排量: 5ml/rev
关键词:
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