TC-GY03A-T型智能电液比例测控系统

TC-GY03A-T型智能电液比例测控系统是根据部分高校和科研机构客户的特殊需求，按照国家标准《电液比例阀试验方法》、高等院校电液比例系统有关实验规范要求设计而成。可以实现对液压传动控制中的电液比例控制系统的实验教学及研究。针对研究液压比例控制系统特性而开发的实验测试设备。实验台平台采用T型槽铸铁平台：按国家最新标准GB/T 22095-2008制造生产，工作面上根据用户在实际实验器材尺寸需求加工出N条T型槽。高强度铸铁HT200—300，经过两次人工处理(人工退火600度——700度和震动时效)完全去除内应力，强度高。作为水平油缸的位移、对顶的大拉力不会产生平台扭曲、变形。可以满足高等院校的实验教学及科研开发要求。并可以根据现场的实际需要经升级后增加新的实验项目，具有良好的可扩展性。

一、实验内容：

掌握实验的基本技能，进一步了解机电一体化技术及计算机辅助测试即CAT技术的应用，提高学生测试技能和动手能力。了解电液比例阀的静态特性和动态特性，并掌握其性能测试的实验分析方法。了解电液比例阀控液压缸系统(开环、闭环)（或泵控马达系统）在正弦输入和阶跃输入时的响应特性,加深对反馈控制的理解。了解常规液压阀的性能、典型液压控制回路等。

二、实验设备特点

1. 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。所有液压阀均应采用国际先进的力士乐技术液压元件，性能参数应完全符合工业应用标准；液压底板上的油路接口、名称、图形符号采用激光打印刻录，更加清晰美观。

2. 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、先进的PLC自动控制等多种控制技术，能让实验者全方位、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；

3. 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；

4. 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；

5. 有丰富的教学仿真软件。能对常用的典型液压回路进行仿真/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。

6. 配备先进的高精度测量仪器，如高稳定性的数据测量仪器等；

7. 具有稳定可靠的液压供油系统。液压油泵的运行噪声达到国家允许的标准限，液压供油系统绝对安全可靠；

8. 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。

三、实验设备（装置）组成部份

实验设备(装置) 包括：实验工作台、液压泵站、液压元件、电气控制单元、数据采集系统等几部分。

1. 实验工作台

实验工作台采用平台式与立式相结合的钢质结构，整体表面喷塑，测试的相应阀件在立面采用固定式安装方式，安全，牢固，可靠；平台平面采用拉丝工艺的不锈钢包覆，配集油槽，实验台平台采用T型槽铸铁平台：按国家最新标准GB/T 22095-2008制造生产，工作面上根据用户在实际实验器材尺寸需求加工出N条T型槽。高强度铸铁HT200—300，经过两次人工处理(人工退火600度——700度和震动时效)完全去除内应力，强度高。作为水平油缸的位移、对顶的大拉力验证实验不会产生平台扭曲、变形。便于液压阀安装，并备有螺丝固定；液压油路采用带开闭式快换接头的高压油管，能方便地随意地按照实验原理图搭接实验回路。液压缸可方便放置于立式平台上，泵控马达系统置于平面平台上。

（1） 工作台尺寸（约）：长×宽×高=1580mm×750mm×1800mm；

（2） 设备整体重量（约）：1000kg。

2. 液压泵站

低噪音的工业用的液压泵站（噪声<65分贝），油箱容积120L；液压泵站采用定量叶片泵、变量柱塞泵以及蓄能器。系统额定工作压力：10.0Mpa。

（1）电机—泵装置（2台）

变量柱塞泵+驱动电机（7.5KW）1套

公称排量： 25.0ml/r

额定压力：10MPa

电源： AC380V ±10%，50Hz

定量叶片泵+驱动电机（3KW）1套

公称排量：10ml/r

额定压力：10MPa

电源AC380V ±10%，50Hz

（2）冷却器：1台

系统冷却采用风冷方式，有效排除油温过高影响实验精度的问题。

（3）油箱：公称容积120L；附有液位、油温指示计，滤油器等。

3. 液压元件

比例执行机构：电液比例换向阀，额定压力大于10MPa，流量45L/min；双作用液压比例缸，额定压力大于10MPa，行程200mm；液压马达BMM1-20，扭矩传感器，量程±20N.m，精度1.0%；加载液压泵CBB10；比例调速阀，电磁换向阀，溢流阀，减压阀，顺序阀，调速阀等。液压元件均配有液压油路底板，附有快换接头，方便元件固定，油路搭接。

4. 电气测控单元

可编程序控制器(PLC)—日本三菱PLC，FX3SA-20MR，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；PLC可同步控制虚拟软件中3D液压执行模块（如挖掘机等）仿真实验；

5. 铸铁操作平台

实验台操作平台采用定制铸铁操作平台，材质为高强度铸铁HT250,硬度在HB170-240.铸铁平台经过两次人工退火，具有不易磨损、耐高温、耐腐蚀等特性。

6. 数据采集系统

（1）测试用传感变送器

（2）数据采集系统

（3）主流品牌计算机：多核CPU，内存8G，硬盘1T，19寸液晶显示器

四、实验台应完成的主要实验项目

一）常用液压元件的性能测试

二）液压系统回路实验：

三）数据采集系统实验：可进行实验数据采集、分析、处理、即时显示、实验曲线自动生成等功能实验。

四）学生自行设计、组装的扩展性液压回路实验

五）液压系统设计实验

六）电液比例液压测控实验：

1）电液比例阀静态特性试验：空载流量与输入电流、压力增益、流量饱和、内泄漏、零点分辨率、零飘等。

2）电液比例阀动态特性试验；

3）电液比例力控制系统动态性能实验（阀控缸）；

4）电液比例位置控制系统动态性能实验（阀控缸）；

5）电液比例调速阀的马达调速、加载实验（泵加载）；

6)电液比例调速阀控马达-马达性能测试实验；

7）经典数字PID 控制实验：PID 控制参数对系统动态特性影响、PID 控制器的结构组合形式、积分分离PID控制器。