CN206206323U

CN206206323U - 液压泵马达可靠性测控系统

Info

Publication number: CN206206323U
Application number: CN201621194033.5U
Authority: CN
Inventors: 张立杰; 刘小平; 高强; 贾超; 孟昭亮
Original assignee: Yanshan University
Current assignee: Yanshan University
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2026-11-04

Abstract

本实用新型涉及一种液压泵马达可靠性测控系统，包括触摸屏、工控机、PXI机箱、板卡、信号隔离放大电路Ⅰ、传感器Ⅰ、比例阀、换向阀、编码器、试验台测试区、PLC设备、信号隔离放大电路Ⅱ、传感器Ⅱ、数字量开关、安全防护系统、S120变频控制系统、功率模块Ⅰ、功率模块Ⅱ、驱动电机、加载电机、被测液压泵、被测液压马达。本实用新型有益效果是：系统集成块化程度高，便于系统维护；利用PLC和PXI技术的各自优势，分别承担可靠性试验台不同系统的控制；采用信号隔离放大电路，保证输出信号为标准且准确的信号；通讯系统基于PCIE总线和Profinet总线技术开发，数据传输速度快，控制系统稳定可靠且精度高。

Description

液压泵马达可靠性测控系统

技术领域

本实用新型涉及一种测控技术领域，尤其涉及一种液压泵马达可靠性测控系统。

背景技术

液压泵和液压马达作为工程机械主机的核心零部件，其可靠性直接决定主机的性能和使用寿命。其可靠性评估通过实验测试来进行，测试过程中需要实时监测的物理量包括压力、流量、转矩、转速和温度等。当前液压泵马达可靠性测控系统存在信号传输速度慢、易受强电系统干扰失真、测试元件兼容性低以及后期系统维护困难等问题。因此，如何提高液压泵和液压马达可靠性测控系统的信号传输质量和系统兼容性已经成为亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种液压泵马达可靠性测控系统，该实用新型不仅精度高，而且操控方便，稳定可靠，维护方便。

本实用新型解决其技术问题所提供的技术方案是：一种液压泵马达可靠性测控系统，包括触摸屏、工控机、PXI机箱、板卡、信号隔离放大电路Ⅰ、传感器Ⅰ、比例阀、换向阀、编码器、试验台测试区、PLC设备、信号隔离放大电路Ⅱ、传感器Ⅱ、数字量开关、安全防护系统、S120变频控制系统、功率模块Ⅰ、功率模块Ⅱ、驱动电机、加载电机、被测液压泵、被测液压马达。

触摸屏与工控机通过串口连接，触摸屏上的测控软件基于LabView软件开发。PXI机箱与工控机通过PCIE总线连接，PXI机箱内设有板卡，与信号隔离放大电路Ⅰ连接，确保信号的准确性。传感器Ⅰ、比例阀、换向阀及编码器分布于试验台测试区中，与信号隔离放大电路Ⅰ连接。传感器Ⅱ和数字量开关分布于安全防护系统中，用来采集与控制安全防护系统中的关键设备，并通过信号隔离放大电路Ⅱ传输至PLC设备中。S120变频控制系统为多电机交流调速系统，包括功率模块Ⅰ和功率模块Ⅱ，分别与驱动电机和加载电机连接，驱动电机与被测液压泵机械连接，驱动被测液压泵输出压力油，加载电机与被测液压马达机械连接，通过控制加载电机的输出转矩可以实现对被测液压马达的加载。PLC设备通过Profinet总线读取S120变频控制系统的关键参数，并与工控机通过Profinet总线实现数据交换。

本实用新型有益效果是：将共直流母线技术、PLC控制技术、传感器技术和数据采集技术结合起来，系统集成块化程度高，便于系统维护；利用PLC和PXI技术的各自优势，分别承担可靠性试验台不同系统的控制；采用信号隔离放大电路，保证输出信号为标准且准确的信号；通讯系统基于PCIE总线和Profinet总线技术开发，数据传输速度快，控制系统稳定可靠且精度高。

附图说明

图1是本实用新型液压泵马达可靠性测控系统结构图。

图2是本实用新型传感器Ⅰ结构图。

图3是本实用新型传感器Ⅱ结构图。

图4是本实用新型数字量开关结构图。

其中：1、触摸屏；2、工控机；3、PXI机箱；4、板卡；5、信号隔离放大电路Ⅰ；6、传感器Ⅰ；6.1、被测泵出口压力传感器；6.2、被测马达进口压力传感器；6.3、被测马达进口油温传感器；6.4、被测马达出口油温传感器；6.5、被测泵出口流量传感器；6.6、被测马达进口流量传感器；6.7、泄漏流量传感器；7、比例阀；8、换向阀；9、编码器；10、试验台测试区；11、PLC设备；12、信号隔离放大电路Ⅱ；13、传感器Ⅱ；13.1、过滤器压差传感；13.2、油液清洁度传感器；13.3、油箱温度传感器；14、数字量开关；14.1、油箱液位开关；14.2、油池液位开关；14.3、抽油泵开关；14.4、加热器开关；14.5、防护门开关；15、安全防护系统；16、S120变频控制系统；17、功率模块Ⅰ；18、功率模块Ⅱ；19、驱动电机；20、加载电机；21、被测液压泵；22、被测液压马达。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

在图1所示的液压泵马达测控系统结构图中，包括触摸屏1、工控机2、PXI机箱3、采集板卡4、信号隔离放大电路Ⅰ5、传感器Ⅰ6、比例阀7、换向阀8、编码器9、试验台测试区10、PLC设备11、信号隔离放大电路Ⅱ12、传感器Ⅱ13、数字量开关14、安全防护系统15、S120变频控制系统16、功率模块Ⅰ17、功率模块Ⅱ18、驱动电机19、加载电机20、被测液压泵21、被测液压马达22。

触摸屏1与工控机2通过串口连接，触摸屏1上的测控软件基于LabView软件开发，通过软件可以对液压泵马达可靠性测试过程进行实时监控，并可以与数据库连接，实现大数据存储。

PXI机箱3与工控机2通过PCIE总线连接，实现数据实时传输，PXI机箱3内设有板卡4，板卡4包括模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出以及计数型，并与信号隔离放大电路Ⅰ5连接，确保信号的准确性。

传感器Ⅰ6、比例阀7、换向阀8及编码器9分布于试验台测试区10中，由图2可知传感器Ⅰ6包括被测泵出口压力传感器6.1、被测马达进口压力传感器6.2、被测马达进口油温传感器6.3、被测马达出口油温传感器6.4、被测泵出口流量传感器6.5、被测马达进口流量传感器6.6以及泄漏流量传感器6.7，在可靠性测试过程中，实时监测被测件的状态参数。

比例阀7用于调节系统压力，控制信号为PWM型，换向阀8用于控制马达转向，控制信号为数字量，编码器9用于实时监测电机转速，输出信号为模拟量，通过与信号隔离放大电路Ⅰ5连接，与板卡4实现数据交换。

由图3可知传感器Ⅱ13包括过滤器压差传感13.1、油液清洁度传感器13.2、油箱温度传感器13.3。由图4可知数字量开关14包括油箱液位开关14.1、油池液位开关14.2、抽油泵开关14.3、加热器开关14.4、防护门开关14.5。传感器Ⅱ13和数字量开关14分布于安全防护系统15中，用来采集与控制安全防护系统15中的关键设备，并通过信号隔离放大电路Ⅱ12传输至PLC设备11中。

S120变频控制系统16为多电机交流调速系统，不仅可以为试验台驱动加载系统供电，还具备能量回收的功能，包括功率模块Ⅰ17和功率模块Ⅱ18；功率模块Ⅰ17和功率模块Ⅱ18分别与驱动电机19和加载电机20连接，可以为电机供电以及控制电机转矩与转速；驱动电机19与被测液压泵21机械连接，驱动被测液压泵21输出压力油，加载电机20与被测液压马达22机械连接，通过控制加载电机20的输出转矩可以实现对被测液压马达22的加载功能。S120变频控制系统16、功率模块Ⅰ17、功率模块Ⅱ18、驱动电机19以及加载电机20组成共直流母线系统，在可靠性测试过程中，将被测液压马达22的液压能转化为电能，通过功率模块Ⅱ18回馈至直流母线中，实现能量回收。

PLC设备11通过Profinet总线读取S120变频控制系统16的关键参数，PLC设备11与工控机2通过Profinet总线实现数据交换。

以上阐述了本实用新型的工作原理和优点，其目的是让本领域的人了解本实用新型的原理并实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型的本质变换或改进，都应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.液压泵马达可靠性测控系统，其特征在于：包括触摸屏(1)、工控机(2)、PXI机箱(3)、采集板卡(4)、信号隔离放大电路Ⅰ(5)、传感器Ⅰ(6)、比例阀(7)、换向阀(8)、编码器(9)、试验台测试区(10)、PLC设备(11)、信号隔离放大电路Ⅱ(12)、传感器Ⅱ(13)、数字量开关(14)、安全防护系统(15)、S120变频控制系统(16)、功率模块Ⅰ(17)、功率模块Ⅱ(18)、驱动电机(19)、加载电机(20)、被测液压泵(21)、被测液压马达(22)；触摸屏(1)与工控机(2)通过串口连接，触摸屏(1)上的测控软件基于LabView软件开发；PXI机箱(3)与工控机(2)通过PCIE总线连接，PXI机箱(3)内设有板卡(4)，与信号隔离放大电路Ⅰ(5)连接，确保信号的准确性；传感器Ⅰ(6)、比例阀(7)、换向阀(8)及编码器(9)分布于试验台测试区(10)中，通过与信号隔离放大电路Ⅰ(5)连接；传感器Ⅱ(13)和数字量开关(14)分布于安全防护系统(15)中，用来采集与控制安全防护系统(15)中的关键设备，并通过信号隔离放大电路Ⅱ(12)传输至PLC设备(11)中；S120变频控制系统(16)为多电机交流调速系统，包括功率模块Ⅰ(17)和功率模块Ⅱ(18)，分别与驱动电机(19)和加载电机(20)连接，驱动电机(19)与被测液压泵(21)机械连接，驱动被测液压泵(21)输出压力油，加载电机(20)与被测液压马达(22)机械连接，通过控制加载电机(20)的输出转矩可以实现对被测液压马达(22)的加载；传感器Ⅰ(6)包括被测泵出口压力传感器(6.1)、被测马达进口压力传感器(6.2)、被测马达进口油温传感器(6.3)、被测马达出口油温传感器(6.4)、被测泵出口流量传感器(6.5)、被测马达进口流量传感器(6.6)以及泄漏流量传感器(6.7)，在可靠性测试过程中，实时监测被测件的状态参数；传感器Ⅱ(13)包括过滤器压差传感(13.1)、油液清洁度传感器(13.2)、油箱温度传感器(13.3)，数字量开关(14)包括油箱液位开关(14.1)、油池液位开关(14.2)、抽油泵开关(14.3)、加热器开关(14.4)、防护门开关(14.5)，传感器Ⅱ(13)和数字量开关(14)分布于安全防护系统(15)中，用来采集与控制安全防护系统(15)中的关键设备，并通过信号隔离放大电路Ⅱ(12)传输至PLC设备(11)中。

2.根据权利要求1所述的液压泵马达可靠性测控系统，其特征在于：PLC设备(11)通过Profinet总线读取S120变频控制系统(16)的关键参数，PLC设备(11)与工控机(2)通过Profinet总线实现数据交换。