中人ZRSF-01伺服比例液压综合实验台_比例伺服阀性能测试实训装置

伺服比例液压综合实验台装置具有开发测试分析系统，智能化数据采集液压实验台智能型液压综合实验装置通过对流量、压力、功率、转速、位移、时间、温度、计算机人机画面--计算机智能数据采集、分析、处理、--自动生产报表、曲线等一系列智能化动作后,完成各类常规的液压回路、马达、各类阀泵的动静态测试等实验。通过智能化数据采集液压实验台智能型液压综合实验装置实验，对液压系统的性能测试、智能控制、远程控制及液压系统和计算机的通讯技术得以掌握和提高。
一、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、数据采集系统等几部分组成。
1、实验工作台
实验工作台由实验安装面板（铝合金型材）、实验操作台等构成。安装面板为带“T”沟槽形式的铝合金型材结构，可以方便、随意地安装液压元件，搭接实验回路。
2、辅助平台结构
由冷轧钢板表面静电喷塑而成，台面带有“T”型槽型材，方便实验时，液压回路的搭接，平台内部分为两部分结构，一半装有“T”型槽铝合金面板（实验完毕，方便液压元件的摆放）一半为油管支架,底部带有钢制滤油网板。辅助平台底部有四个万向脚轮，便于摆放。
3、常用液压元件
以国产力士乐系列液压阀元件（北京华德）为主，配置详见配置清单；
每个液压元件均配有油路过渡底板，可方便、随意地将液压元件安放在实验面板（铝合金型材）上。
油路搭接采用开闭式快换接头，拆接方便，不漏油。
4、电气控制单元
使用电源：国家标准供电电源——AC220V（±5%）、50HZ，带短路保护、漏电保护、过载保护等功能；
控制电压：安全控制电压—DC24V；
使用环境要求：能在环境温度-10℃——+50℃下使用；
可编程序控制器(plc)：采用日本三菱FX1N-24MR，I/O口20点，继电器输出形式。
漏电脱扣器，接触器，直流24V电源，电磁阀输出控制口，接近开关，连接线缆，插座，按钮，指示灯等
5、数据采集系统
本数据采集系统采用AD卡作为数据采集板卡；配置的传感器都是精度等级在0.5级以上的高精度传感器（可配置压力传感变送器、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），各传感变送器都带标准信号输出，传感器外部连接电缆均使用屏蔽效果良好的专用电缆，保证了数据采集的精度。数据采集软件对这一系列传感器的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功能，符合未来液压控制的发展趋势。用电安全与触电急救仿真教学软件（投标时提供版权证书并演示）软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生用电的安全和急救方法，软件内设有单相触电、两相触电、跨步触电、低压触电急救、高压触电急救、人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法等原理讲解与教学，单相触电分维修带电断线、维修插座触电、室外触电等原理演示。低压触电和高压触电教学主要为学生讲解演示如何解救处于低压触电或者高压触电时的人，人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法采用采用3D虚拟仿真技术展示，经过渲染和润色，使模型看起来与真实部件一般无二，画面逼真。通过实训能够对学生进行实训室安全用电教育，提高学生的安全意识，使学生学会一些自救的方法，让学生在遇到危险时能采取一定的安全措施，保护自己，以及熟悉各种电气事故产生的原因和处理电气事故的实用操作措施，减少电气事故的发生。plc可编程设计与控制虚拟仿真软件（投标时提供版权证书并演示）：本软件可通过软件内置PLC程序编程界面编程并可写入虚拟PLC中控制3D仿真模型。可模拟输送带启停及正反转、不同尺寸物料双通道分拣、物料供给控制、物料检测、物料加工、机械控制、交通信号灯控制、不同尺寸物料三通道分拣、升降机控制、不同尺寸物料经传输带正反转输送至不同仓库、次品分拣、自动门控制、舞台升降与幕布控制等不少于20个3D仿真模型。软件还可监控虚拟PLC输入/输出状态，当部件卡住时可使用复位功能复位。软件具有分步式教学功能，从易到难教学。
6、虚拟仿真实训软件
液压气压传动设计与控制虚拟仿真软件
本软件基于unity3d开发，软件采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，界面设有首页、帮助、全屏、元件认知、回路搭建、关键元件测试、典型系统测试界面。
1.元件识别采用了自动播放的形式，介绍了设备上的邮箱、液位计、油泵机组（此处介绍弹出液压符号、原理与介绍，点击确定进入下一项介绍）、阀架、压力表、传感器等
2.元件拆装分为学习模式与考核模式，内置电磁换向阀、板式溢流阀、柱塞泵、过滤阀、电液伺服阀，学习模式中提示拆卸顺序，高亮显示，考核模式时拆卸与安装均无提示，拆装顺序出错时，将不能再进行下一步的拆装。工具栏内设有可拖拽的密封件、泵、阀、滤油器、六角扳手、管钳、活扳手、呆扳手、M5螺丝。
3.液压元件构建设有单向阀（液控、锥阀芯、球阀芯）、换向阀主体结构（O型、Y型、H型）、液压缸（拼装柱塞、双作用单出杆、双作用双出杆、单作用双出杆、单作用单出杆）等的构建，每种构建实验都采用了图形化的方式，通过拖拽设定好的图形，进行构建，图形库中有混淆图形。
4.液压选型是通过液压原理图，然后选择泵的公称排量（12项，含11项混淆项）和压力等级（5项，含4项混淆项）、电磁溢流阀的选择（3项规格、3像压力等级、3项流量等级，均有混淆项）、滤油器的选择（多项选择含混淆项）、伺服阀的选择（多项选择含混淆项）、选择错误系统将自动进行提示正确答案，选择完后根据提示拖拽相应的工具到高亮部位。
5.回路检查是通过选择正确的配件，包含密封圈的选择、检查阀门开关等。然后下一步骤进行开机，根据提示开机，开机后进入监控界面，根据提示逐一开启设备，提示的形式为文字与按钮高亮，
6.液压缸压力测试通过后台界面的测试按钮进入实验，逐步分为启动摩擦测试、启动摩擦力、参数设置、开始测试、绘制曲线、停止测试。
7.典型系统测试分试运行、阶段响应测试、频率响应测试。以上测试均为通过后台监控界面进行实验。
8.软件须能进行全方位旋转、放大、缩小观看其细节。且整体同一平台，不得以单独的资源展现。
单片机、plc可编程设计与控制虚拟仿真软件
本软件基于unity3d开发，内置任务书与实验提示，采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，鼠标滚轮控制画面远近，可360度旋转，三维墙体上画有电气图。
1.设备元件组装：根据高亮提示，找到元件控制架，可从元件库中按电气元件布局图拖拽元件安置到元件控制架上，元件库设有控制面板、开关电源、微型继电器、PLC、变频器、步进电机、交流电机、伺服电机、伺服驱动器、步进驱动器、接口板、操作面板、断路器、伺服电机接口、数显电压表，选择错误时有提示。
2.技术指标测量：选择万用表检查伺服电机连接线、带BOP面板的伺服驱动器，左右按钮调至欧姆档，拖拽黑红表笔分别插入R、S、T、U、V、W、接地相测试阻值，根据高亮提示，在场景中找到电源开关，拖拽电笔或万用表进行测量电源是否打开。
3）电器元件连接：根据电气接线图，连接好电源线、控制线，高亮提示接口，将驱动器、接口板、动力线、伺服电机、编码器、PLC、继电器按顺序连接好，打开总电源开关、伺服电源开关、故障电路开关后，提示故障代码，从三项中多选故障原因。
4）参数调整测试：电源合闸进行调速，按任务书要求设置驱动器参数，进行点动控制/模拟量调速/多段调速控制，观察三维伺服电机运动控制。选择6条PLC程序选择任意一种然后进行伺服驱动器模拟量调速，PLC参数可调，设置好驱动器参数，进入三维伺服电机运动控制界面及电气显示界面，操作面板设有伺服启动、低速、中速、高速、伺服停止、扭矩限制、异常重置、正转/反转选择、0-10滑动控制（电气面板实时显示数值）。
5）巡视伺服系统口罩机三维虚拟仿真机，观察其结构，可注入故障点，多选故障原因，进行故障定位，将故障原因与对应的检测及定位方法连线，选择正确后进行故障排除，将故障原因与对应的解决方法连线。
6）控制工艺方案，可选点动控制/模拟量调速/多段调速控制的单机模式及联机模式，调出控制面板，显示3条生产线运行，进行实时控制，可选点动、低中高速、启动、停止控制，速度可调，根据控制方案，系统自动得出生产线运行性能优劣，并提交交底记录。
二、技术参数：
1）输入电源电压：三线五线AC380V±10%50HZ；
2）模块和元件直流电压：DC24V，4.5A，带自动短路保护功能；
3）控制电压：安全控制电压——DC24V；
4）使用环境：温度-10℃~+40℃相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m（防尘防潮）；
5）产品尺寸：长×宽×高=2450mm*700mm*1850mm；
6）总功率：<=5KW；
7）额定压力：<=7Mpa；
8）净重：约为295kg；
9）液压泵组部件：（双泵组）
系统额定工作压力：6Mpa。（最大可至7Mpa）
（1）电机—泵装置（2台）
A、定量叶片泵：公称排量12mL/r，容积效率90%；
定量叶片泵驱动电机：三相交流电压，功率2.2KW，转速1450r/min；
配先导式溢流阀。
B、变量叶片泵：低压变量叶片泵，公称排量12mL/r，压力调节范围4～7Mpa；
变量叶片泵电机：三相交流电压，功率1.5KW，转速1450r/min；
（2）油箱：公称容积60L；附有液位、油温指示计，吸油、回油滤油器，安全阀等；
（3）高品质液压油：中石油32#抗磨液压油
（4）风冷却器：压力0-1.6Mpa；流量：40L；
三、主要特点:
1．模块化结构设计，配有安装的底板，实验时可以随意在通用铝合金型材板上，组装回路操作简单方便。
2．具有很强的扩展性能：因采用模块化设计，元器件模块功能独立，扩展、升级方便。
3．该系统全部采用标准的工业液压元件，使用安全可靠，贴近实际。
4．快速而可靠的连接方式，特殊的密封接口，保证实验组装随便、快捷，拆接不漏油，清洁干净。
5．智能化实验数据采集处理方式。可以对液压回路等进行压力、流量、位移、功率、温度等现场仪表测试和分析，通过相应接口和测试软件，可以将液压测试数据在计算机上进行分析。
6．可编程序控制器（PLC）电气控制，机电液一体控制实验形式。
7．电气回路采用安全导线，24VDC安全电压；并带有电流型漏电保护装置。
8．电机--泵一体，运行稳定，噪音低。
四、实验项目：
一）常用液压元件的性能测试（静态、动态）：
1．液压泵的特性测试；
2．溢流阀的特性测试；
3．节流阀的特性测试；
4．调速阀的特性测试；
5．减压阀的特性测试；
6．顺序阀的特性测试；
7．液控单向阀的特性测试；
8．电磁换向阀的特性测试；
二）液压传动基本回路实验：
1．采用节流阀的进油节流调速回路；
2．采用节流阀的回油节流调速回路；
3．采用节流阀的旁路节流调速回路；
4．采用调速阀的进油节流调速回路；
5．采用调速阀的回油节流调速回路；
6．采用调速阀的旁路节流调速回路；
7．简单的压力调定回路；
8．变量泵加旁路小孔节流的调压回路；
9．用多个溢流阀的压力调节回路（二级调压回路）；
10．用减压阀的减压回路；
11．采用行程阀的速度换接回路；
12．调速阀串联的速度换接回路；
13．调速阀并联的速度换接回路；
14．采用三位换向阀的卸荷回路；
15．采用先导式溢流阀的卸荷回路；
16．采用顺序阀的顺序动作回路；
17．采用电器行程开关的顺序动作回路；
18．采用压力继电器的顺序动作回路；
19．采用液控单回阀的闭锁（平衡）回路；
20．用顺序阀的平衡回路；
21．蓄能器的应用。
三）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）
四）可编程序控制器（PLC）电气控制实验
1．PLC的指令编程，梯形图编程的学习；
2．PLC编程软件的学习与使用；
3．PLC与计算机的通讯，在线调试、监控；
4．PLC对液压传动的优化控制；
五）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。
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。
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)电磁比例方向阀的截流特性的调速控制回路；
5)比例控制系统的液压缸位置控制实验；
6)比例系统的简单液压闭环控制实验等。
3、计算机控制电液比例位置系统的设计性实验
1）比例阀控制性能实验；
2）比例溢流阀的压力特性；
3）比例溢流阀压力特性测试装置；
4）比例溢流阀的输入输出特性的物理意义和测试方法；
5）比例溢流阀调压特性及测试方法；
6）比例溢流阀的动态特性实验；
7）比例溢流阀的动态特性测试装置；
8）比例溢流阀压力阶跃响应特性曲线的测试方法；
9）比例溢流阀动态特性各参数物理意义和计算方法；
10）电磁比例方向阀的流量特性实验
11）电磁比例方向阀流量特性测试装置；
12）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；
13）电磁比例方向阀的流量特性及测试方法；
14）电磁比例方向阀的动态性能实验；
15）电磁比例方向阀的动态特性装置；
16）电磁比例方向阀的流量阶跃响应特性曲线的测试方法；
17）电磁比例方向阀的动态特性和参数物理意义和测试方法；
18）电液比例力控制系统性能实验；
19）电液比例力控制系统的组成、工作原理和校正方法；
20）计算机在电液比例力控制系统的作用；
21）系统动态分析原理和时域参数的测试方法；
22）数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响；
23）电液比例位置控制系统的性能实验；
24）计算机在电液比例位置控制系统的作用；
25）系统动态分析原理和时域参数的测试方法；
26）常用PID控制器类型和算法；
27）数字PID控制器结构
参数对系统动态性能的影响；
4、伺服阀的性能测试
1)伺服换向阀的流量特性实验；
2）伺服换向阀流量特性测试装置；
3）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；
4）伺服换向阀的流量特性及测试方法；
5)伺服换向阀的力控制系统性能实验；
6）伺服换向阀的力控制系统的组成、工作原理和校正方法；
7）计算机在伺服换向阀的力控制系统的作用；
8）系统动态分析原理和时域参数的测试方法；
9）常用PID控制器类型和算法；
10）数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响；
11）闭环力控制系统；
13)伺服换向阀的位置控制系统的性能实验；
14）伺服换向阀的位置控制系统的组成、工作原理和校正方法；
15）计算机在伺服换向阀的位置控制系统的作用；
16）系统动态分析原理和时域参数的测试方法；
17）常用PID控制器类型和算法；
18）数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响；
19）电液比例液压马达转速控制实验（客户选配）；
20)电液比例调速阀流量特性能实验；
21）电液比例调速阀流量特性测试装置；
22）电液比例调速阀控制器的输入输出特性的性物理意义和测试方法；
23）电液比例调速阀的流量特性及测试方法
24）电液比例调速阀动态性能实验；
25）电液比例调速阀动态特性测试装置；
26）电液比例调速阀流量阶跃响应特性曲线的测试方法；
27）电液比例调速阀动态特性各参数物理意义和计算方法
28)电液比例转速控制系统性能实验；
29）电液比例转速控制系统的组成、工作原理和校正方法；
30）计算机在电液比例转速控制系统作用；
31）系统动态分析原理和时域参数的测试方法
32）掌握常用PID控制器类型和算法；
33）深入理解数字PID控制参数对系统动态性能的影响；
配置清单：

序号	名称	规格型号	数量	备注
实验操作台
1	实验台	钢结构焊接而成	1台	中人教仪
2	辅助实验台	钢结构加铝型材搭接而成	1套	中人教仪
3	万向轮	带自锁功能；滚轮式轴承	4只	安装实验台底部
4	脚垫	可调节固定	4只	安装实验台底部
液压泵站
5	专用泵站控制系统（1套）	空开带漏保	1只	CHNT
6		交流接触器	2只	CHNT
7		220V继电器	2只	欧姆龙
8		急停按钮	1只	中人教仪
9		按钮（红、绿）	各2只	中人教仪
10		指示灯	2吸	中人教仪
11		急停按钮	各1只	中人教仪
12 P	定量叶片泵+驱动电机	额定排量:12ml/r 额定压力:21MPa 额定功率:2.2kw 额定电压：AC380V		中人教仪
13	变量叶片泵+驱动电动机	额定排量:6.67ml/r 额定压力:6.3MPa 额定功率:1.5kw 额定电压：AC380V	1套	中人教仪
14	蓄能器	NXQ-0.6L	1套	凯虹液压
15	油箱	额定容积60L	1只	中人教仪
16	空气滤清器	HS-1163	1只	登胜液压
17	吸油滤油器	MF-04	1只	登胜液压
18	先导式溢流阀	DB10	2只	SUPER
19	先导式溢流阀阀块		2套	中人教仪
20	油温油面计	LS-3	1只	登胜液压
21	单向阀	S10A12B/	2只	华德液压
22	风冷器	AW0607-CA1∮220V	1只	恒昌
23	压力表	YN-60 0-10MPa	2只	飞天液压
24 系	系统辅助压力表	YN-60 0-10MPa	4只	飞天液压
25	油管	1.5米	2条	中人教仪
液压配件
26	双作用液压缸组件	元件型号:MOB-50*200-LB 最大行程：200mm缸径50	2只	TIANYU
27	节流阀截止阀组件	元件型号：DV12-1-10B/	2只	华德液压
28	单向阀组件	元件型号：S10A02B/	2只	华德液压
29	液控单向阀组件	元件型号：SV10PB1-30B/ 组件型号：FQ-SV10-3F	1只	华德液压
30	溢流阀(直动式) 组件	元件型号：DBDH6P10B/100 组件型号：FQ-DH6P-2F	2只	华德液压
31	溢流阀(先导式) 组件	元件型号：DB10-1-30B/315 组件型号：FQ-DB10-3F	1只	华德液压
32	顺序阀组件	元件型号：DZ10-1-30B/210YM 组件型号：FQ-DZ6-3F	2只	华德液压
33	单向调速阀组件	元件型号：2FRM5-31B/15QB 组件型号：FQ-2FRM5-2F	1只	华德液压
34	减压阀组件	元件型号：DR10-1-30B/100Y 组件型号：FQ- DR10-2F	1只	华德液压
35	二位三通电磁换向阀组件	元件型号：3WE6A61B/CG24N9Z5L 组件型号：FQ-3WE6A-3F	1只	华德液压
36	二位四通电磁换向阀组件	元件型号：4WE6C61B/CG24N9Z5L 组件型号：FQ-4WE6C-3F	2只	华德液压
37	三位四通电磁换向阀(O) 组件	元件型号：4WE6E61B/CG24N9Z5L 组件型号：FQ-4WE6E-3F	1只	华德液压
38	三位四通电磁换向阀(M) 组件	元件型号：4WE6G61B/CG24N9Z5L 组件型号：FQ-4WE6G-3F	1只	华德液压
39	三位四通电磁换向阀(Y) 组件	元件型号：4WE6J61B/CG24N9Z5L 组件型号：FQ-4WE6J61B -3F	1只	华德液压
40	二位四通手动换向阀组件	元件型号：4WMM6E50B/ 组件型号：FQ-4WMM6E-3F	1只	华德液压
41	压力继电器组件	元件型号：HED80A1X/100Z14KW 组件型号：FQ-HED8-1M	1只	华德液压
42	比例溢流阀	元件型号：DBE10-30B/100YM 组件型号：FQ- DBE10-1M	1只	北京华德液压
43	放大器	元件型号：VT-200S40 组件型号：FQ- VT-200S40-1M	1只	北京华德液压
44	电磁比例换向阀	元件型号：4WRE6E16-10B/24Z4M（带反馈）组件型号：FQ-4WRE6E16-10B/24Z4M	1只	北京华德液压
45	放大器	元件型号：VT-5005 组件型号：FQ- VT-5005	1只	北京华德液压
46	伺服液压阀	FF-102	1只	中航工业 609研究所
47	伺服液压缸（带位移传感器）	元件型号：Φ50×36×200	1只	无锡
48	位移传感变送器	元件型号：0-200mm	1只	内置在伺服缸内
49	压力管路过滤器	元件型号：ZU-E25×10S	2只	常州
50	四通组件	组件型号：FQ-4T-3F	6个	中人教仪
51	甘油式压力表组件	组件型号：FQ-10MP a-1F-1M	4只	雷尔达
52	高压油胶管组件	组件型号10-1-25.6MP a-2M-0.7	10根	中人教仪
53	高压油胶管组件	组件型号10-1-25.6MP a-2M-1.0	15根	中人教仪
54	液压阀过渡底板	液压阀专用底板安装在阀上	20块	中人教仪
55	快换接头阳接头	开闭式液压快速接头	90只	威尔康
56	快换接头阴接头	开闭式液压快速接头	56只	威尔康
57	进油分油组件	组件型号：4P-4F	2套	中人教仪
58	回油分油组件	组件型号：4T-4F	1套	中人教仪
59	液压油	32#抗磨液压油	60升	中石油
数据采集系统
60	计算机	带PCI插槽、COM接口，全国联保	1台	联想品牌机
61	显示器	19’液晶显示器	1台	联想品牌机
62	数据采集卡	SJCJ	1块	中人教仪
63	数据采集线缆		1根	中人教仪
64	压力传感器	KE-240001/100BG5W 4-20mA信号输出	2只	中人教仪
65	流量传感器	LWGY-6 4-20mA信号输出	1只	中人教仪
66	温度传感器	Pt100 4-20mA信号输出	1只	中人教仪
67	位移传感器	NS-WY03 0-300mm 4-20mA信号输出	1只	中人教仪
68	连接电缆	2米	1根	中人教仪
控制面板
69	PLC输入输出模块	组件型号：FQ-PLC-IN/OUT PLC:三菱FX1S-20MR 20点	1套	三菱
70	数据采集模块	组件型号：FQ-PCI-2W 采集卡：PCI-1713U 32路单端或16路差分模拟量输入,或组合输入方式、12位A/D转换分辨率、A/D转换器的采样速率可达100KS/s、卡上4096采样FIFO缓冲器、2,500VDC隔离保护、每个输入通道的增益可编程、支持软件、内部定时器触发或外部触发采样模式	1套	中人教仪
71	智能显示模块	组件型号：FQ-ZN-50W 压力显示仪表流量显示仪表位移显示仪表温度显示仪表	1套	中人教仪
附件
72	接近开关	DC24V二线制	4只	工业件
73	接近开关专用支架	铝型材,专业开模制作	4套	中人教仪
74	PLC编程电缆		1根	三菱
75	电源插排	AC250V 三孔	1个	公牛
76	产品使用手册	说明书、指导书	1册	中人教仪
77	液压图册		1册	中人教仪
78	设备维修必备工具	内六角扳手（九件套）1套、螺丝刀（九件套）1套、活动扳手12寸2把、尖嘴钳1把	1套	标准件