CN110161954A - 一种液压缸实验台测控系统 - Google Patents

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刘海英
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Abstract

本发明公开了一种液压缸实验台测控系统，包括操作台、电气控制柜、测控柜、三个实验台和主油源部件。本发明完成对实验数据的采集、分析、处理，在自动测试模式时根据用户选择的测试项目，自动选择并启动预定的测控程序，按预定的动作时序将指令信号发往模拟量输出卡及PLC，最终输出到比例溢流阀、比例换向阀、电磁阀和接触器等执行元件，实现压力、流量、位移等各个实验数据的实时控制与采集，实现液压缸频率响应、阶跃响应等十余种特定性能实验过程的全自动流程监测及控制，高速、高精度的实时数据采集及高效、准确的实时控制命令下发，确保了实验测控过程的实时性、准确性、高效性及安全性。

Description

一种液压缸实验台测控系统
技术领域
本发明涉及液压缸实验台测控技术领域，尤其涉及一种液压缸实验台测控系统。
背景技术
液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用，在液压缸的出厂、升级优化、维修及加工制造中，均有对液压缸进行相关性能测试的需求，以便更好提升产品技术性能及质量，提升产品市场竞争力。
实验室液压缸测控系统针对工程机械的工作特点，为其液压元件、液压系统提供一个高精度的大型综合实验平台。可在计算机控制下模拟工程机械的各种实际工艺工况，对被试元件及系统进行加载，从而在模拟工艺工况下，对液压元件及液压系统进行其静态、动态等特性的测试，但是现有的液压缸实验台测控系统，不能对实验台上的液压缸相关性能参数进行高速、实时、准确采集与控制，同时在测控时尚需人工辅助进行手动测控，不能实现高速、实时全自动测控。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种液压缸实验台测控系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种液压缸实验台测控系统，包括操作台、电气控制柜、测控柜、三个实验台和主油源部件，所述操作台上包括有显示屏、工控机和二次显示仪表，且工控机和显示屏为电连接，所述测控柜内包括模拟量数据输出卡、信号隔离模块、模拟量数据采集卡和电平转换及硬件滤波组件，所述模拟量数据输出卡和信号隔离模块连接，所述模拟量数据采集卡和电平转换及硬件滤波组件连接，所述电气控制柜包括有PLC模块、控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置，所述控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置均和PLC模块电连接，三个实验台上分别包括比例溢流阀、比例换向阀、液压分油路和分油路传感器，所述比例溢流阀、比例换向阀均和液压分油路机械连接，所述主油源部件包括电磁阀、油泵、液压主油路和主油路传感器，所述电磁阀和液压主油路机械连接。
优选地，所述主油路传感器包括压力传感器、流量传感器和温度传感器。
优选地，所述分油路传感器包括压力传感器、流量传感器、位移传感器和电子天平传感器。
优选地，所述比例溢流阀、比例换向阀均和信号隔离模块电连接。
优选地，所述模拟量数据采集卡采用多功能数据采集卡。
优选地，所述电磁阀和中间继电器电连接。
优选地，所述分油路传感器和电平转换及硬件滤波组件电连接。
本发明的有益效果是：完成对实验数据的采集、分析、处理，在自动测试模式时根据用户选择的测试项目，自动选择并启动预定的测控程序，按预定的动作时序将指令信号发往模拟量输出卡及PLC，最终输出到比例溢流阀、比例换向阀、电磁阀和接触器等执行元件，实现压力、流量、位移等各个实验数据的实时控制与采集，实现液压缸频率响应、阶跃响应等十余种特定性能实验过程的全自动流程监测及控制，高速、高精度的实时数据采集及高效、准确的实时控制命令下发，确保了实验测控过程的实时性、准确性、高效性及安全性。
附图说明
图1为本发明提出的一种液压缸实验台测控系统操作台的结构示意图；
图2为本发明提出的一种液压缸实验台测控系统电气控制柜的结构示意图；
图3为本发明提出的一种液压缸实验台测控系统主油源部件的结构示意图；
图4为本发明提出的一种液压缸实验台测控系统测控柜的结构示意图；
图5为本发明提出的一种液压缸实验台测控系统实验台的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，一种液压缸实验台测控系统，包括操作台、电气控制柜、测控柜、三个实验台和主油源部件，操作台上包括有显示屏、工控机和二次显示仪表，二次显示仪表将传感器的数据进行显示，方便工作人员查询和了解，且工控机和显示屏为电连接，工控机上安装基于labVIEW的全自动测控软件系统，工控机全自动测控软件系统可以对液压缸进行试运转实验、启动压力特性实验、耐压实验、耐久性实验、行程实验、频响实验、阶跃实验等多种实验。对每种实验，均能人工预先选择、设定多种实验动作过程及实验参数，可针对特定液压缸设定特定测试参数。通过DAQNavi_Polymorphic_VI与模拟量数据采集卡实时通讯，通过labVIEW应用软件，实现液压油缸各个实验参数及实验过程的配置，实现各个实验过程的流程控制，实现压力、流量、位移等各个实验数据的实时采集、低通及平滑滤波处理、线性工程量变换、实时动态数据及曲线显示、存储，将各种实验报表的生成与打印，显示屏将工控机上的数据显示，方便工作人员操作和了解。
测控柜内包括模拟量数据输出卡、信号隔离模块、模拟量数据采集卡和电平转换及硬件滤波组件，模拟量数据采集卡采用多功能数据采集卡。模拟量输出卡，模拟量数据输出卡和信号隔离模块连接，模拟量数据采集卡和电平转换及硬件滤波组件连接。模拟量输入采用差分接入方式，实现了数据的高精度读取，电平转换实现压力、流量等各4-20ma模拟量电流信号至1-5VDC电压信号的转换，通过输入输出信号隔离及硬件滤波，实现模拟量数据传输的可靠性、精确性。
电气控制柜包括有PLC模块、控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置，控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置均和PLC模块电连接，PLC模块对连接的装置进行控制和操作，三个实验台上分别包括比例溢流阀、比例换向阀、液压分油路和分油路传感器，分油路传感器对三个试验台上的数据进行检测和记录，分油路传感器和电平转换及硬件滤波组件电连接，电平转换及硬件滤波组件使分油路传感器的测出数据更加准确，防止外界因素的干扰。
比例溢流阀、比例换向阀均和信号隔离模块电连接，限号隔离可以隔离外界干扰的因素，分油路传感器包括压力传感器、流量传感器、位移传感器和电子天平传感器，比例溢流阀、比例换向阀均和液压分油路机械连接，比例溢流阀、比例换向阀对液压分油路进行控制，快速的对液压缸检测，主油源部件包括电磁阀、油泵、液压主油路和主油路传感器，电磁阀和中间继电器电连接，主油路传感器包括压力传感器、流量传感器和温度传感器，通过这些传感器可以及时了解主油源内数据，电磁阀和液压主油路机械连接。
本发明中，包括操作台、测控柜、电气控制柜、三个实验台和压力、位移、速度、温度二次显示仪表，三个实验台可以同时测试三个不同的液压缸，操作台上包括有显示屏和工控机，且工控机和显示屏为电连接，显示屏将工控机上的数据显示，工控机上安装labVIEW应用软件，通过DAQNavi_Polymorphic_VI与模拟量数据采集卡实时通讯，通过labVIEW应用软件，实现液压油缸各个实验参数及实验过程的配置，实现各个实验过程的流程控制，实现压力、流量、位移等各个实验数据的实时采集、低通及平滑滤波处理、线性工程量变换、实时动态数据及曲线显示、存储，将各种实验报表的生成与打印，测控柜内包括模拟量数据输出卡、信号隔离模块、数据采集卡和电平转换及硬件滤波组件，信号隔离模块、电平转换及硬件滤波组件保证了数据传输时的可靠性和准确性，模拟量数据输出卡和信号隔离模块连接，信号隔离模块保证模拟量数据的准确输出，数据采集卡和电平转换及硬件滤波组件连接，三个实验台上均设有分油路传感器、比例换向阀、比例溢流阀和液压分油路，分油路传感器包括压力、流量和位移传感器，可以对液压缸的数据进行检测，实时采集每个液压缸的实验数据，电气控制柜包括有PLC模块、控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置，控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置均和PLC模块电连接，PLC模块对连接的装置进行操作，主油源部件包括电磁阀、油泵、液压主油路和主油路传感器，电磁阀和液压主油路机械连接，电磁阀直接控制液压主油路的开启及分段主油控制，主油路传感器检测主油路中各种数据，从而及时采集和检测。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压缸实验台测控系统，其特征在于：包括操作台、测控柜、电气控制柜、三个实验台和主油源部件，所述操作台上包括有显示屏、工控机和二次显示仪表，且工控机和显示屏为电连接，所述测控柜内包括模拟量数据输出卡、信号隔离模块、模拟量数据采集卡和电平转换及硬件滤波组件，所述模拟量数据输出卡和信号隔离模块连接，所述模拟量数据采集卡和电平转换及硬件滤波组件连接，所述电气控制柜包括有PLC模块、控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置，所述控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置均和PLC模块电连接，三个实验台上分别包括比例溢流阀、比例换向阀、液压分油路和分油路传感器，所述比例溢流阀、比例换向阀均和液压分油路机械连接，所述主油源部件包括电磁阀、油泵、液压主油路和主油路传感器，所述电磁阀和液压主油路机械连接。
2.根据权利要求1所述的一种液压缸实验台测控系统，其特征在于，所述主油路传感器包括压力传感器、流量传感器和温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种液压缸实验台测控系统，其特征在于，所述分油路传感器包括压力传感器、流量传感器、位移传感器和电子天平传感器。
4.根据权利要求1所述的一种液压缸实验台测控系统，其特征在于，所述比例溢流阀、比例换向阀均和信号隔离模块电连接。
5.根据权利要求1所述的一种液压缸实验台测控系统，其特征在于，所述电磁阀和中间继电器电连接。
6.根据权利要求1所述的一种液压缸实验台测控系统，其特征在于，所述模拟量数据采集卡采用多功能数据采集卡。
7.根据权利要求1所述的一种液压缸实验台测控系统，其特征在于，所述分油路传感器和电平转换及硬件滤波组件电连接。
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