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综合液压实验台设计【5张CAD图纸+毕业论文+开题报告+外文翻译+任务书】

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关键词：: 综合液压实验台设计 cad图纸毕业论文开题报告综合液压实验台外文翻译任务书综合液压实验台设计

资源描述：

综合液压实验台设计

32页 11000字数+论文说明书+任务书+5张CAD图纸【详情如下】

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综合液压实验台设计开题报告.doc

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试验台.dwg

1 引言 …………………………………………………………………………………1

1.1 液压实验台简介……………………………………………………………………1

1.2 液压实验台的国内外研究现状……………………………………………………1

1.3 液压实验台的特点…………………………………………………………………2

1.4 本课题主要研究的内容……………………………………………………………2

2 液压实验台系统原理与CAT系统总体设计方案………………………………………3

2.1 液压实验台系统原理………………………………………………………………3

2.2 液压实验台CAT系统总体设计方案…………………………………………………4

2.3 液压实验台CAT系统总体设计的性能指标要求 …………………………………5

3 液压实验台控制系统硬件选择与设计…………………………………………7

3.1 液压实验台的基本组成……………………………………………………………7

3.2 液压控制系统的硬件选择与基本回路的实现……………………………………7

4 液压实验台电气控制与PLC控制原理………………………………………………10

4.1 电器原理图的绘制…………………………………………………………………10

4.2 PLC控制原理……………………………………………………………………13

4.3 PLC程序设计的原则………………………………………………………………14

4.4 PLC的控制电气图…………………………………………………………………15

5 液压实验台的安装与调试…………………………………………………16

5.1 液压实验台的安装………………………………………………………16

5.2 液压实验台的调试………………………………………………………16

结束语…………………………………………………………………………………… 23

致谢……………………………………………………………………………………… 24

参考文献…………………………………………………………………………………25

附录A 液压实验台的配置………………………………………………………… 26

附录 B PLC控制电气图

附录 C 电气控制原理图

附录 D 液压实验台控制面板加工示意图

附录 E 液压实验台控制面板图

毕业设计说明书（论文）中文摘要

为了适应开放式实验教学模式，将实验室原来落后的液压实验台进行优化设计，使其成为较先进的综合型智能型实验台。本文在传统的液压实验台的基础上，结合了PLC控制技术和电气控制技术，实现了对该实验台的自动控制。并对原有实验台的控制面板以及整个控制台进行了设计。文章叙述了优化设计的总体设计方案以及研究手段。优化设计后的液压实验台在技术性能和功能上满足了开放实验的要求，具有快速、智能的特点，实现了在一台实验设备上可以进行多项综合性、设计性实验的目的。

关键词液压实验台优化设计自动控制

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title The Design of Hydraulic Experimental Table

Abstract

To adapt the experimental equipments to the type of the opening teaching, the old Hydraulic Experimental Table has been reconstructed to make into a type of intelligent and integrated experimental bench. On the basic of the traditional Hydraulic Experimental Table, using PLC control technology and electric control technology, the paper achieves the automatic control of hydraulic experimental table. The control panel and the whole control bench of the old Hydraulic Experimental Table have been designed. This paper introduces the overall design approach and study means. The reconstructed Hydraulic Experimental Table is fit for the requirements of the opening teaching in technique and function, and it is fast and intelligent. The reconstruction integrates many integrated and designable experiments into one experimental bench. After the reconstruction, and both the teachers and students participate and practice in the multi-functioning task more actively.

Keywords Hydraulic experimental table Design of optimization Automatic control

1 引言

1.1 液压实验台简介

液压实验台是液压实验室上世纪80年代初期生产的实验设备，类似早期的液压设备试验系统大部分按照“传感器+模拟二次仪表”的模式组成。在试验过程中，一般由模拟记录仪器在纸上记录试验曲线或由试验人员读取并记录试验数据，然后试验人员根据试验曲线和数据手工处理，得到设备的性能。教学实验台利用压力表测量液压系统中某一给定点的压力，表盘指针所指示的刻度对应某一压力值，由于小幅度波动的压力振摆和随时间而漂移的压力偏移值很难通过压力表指针反映出来，有限的刻度格数使读数依赖于实验操作者的目测习惯，从而使测量精度得不到保证：原实验使用动态应变仪、光线示波器、感光纸记录阀从一种稳定工作状态到另一稳定工作状态的过渡过程曲线，操作过程复杂繁琐，对液压系统加载一卸荷时的被控压力随时间变化所反映的动态特性参数如动态超调，只能做出定性分析；实验台利用椭圆齿轮流量计测量流量，由于指针指示的刻度值是通过流量计的流体体积总量，因此实验时需利用秒表观测流量计指针每分钟走过的格数来计算此时的流量值，当流量较小时，如测量溢流阀的溢流量时，齿轮的转速很低，泄漏量较大，致使误差很大；为测量液压缸活塞杆在不同负载条件下的运动速度，实验时首先测出活塞杆的总行程，再利用秒表测量活塞杆走完这段行程所用时间，两者相除得到活塞杆的运动速度，这种方法很难客观准确地反映液压缸活塞杆带负载工作时的速度特性。对于像阀门快开、快关这样的快速性试验，往往是通过人的经验来判断设备是否工作正常。显然用这种试验方法得到的结果带有严重的人为误差，效率低、精度差，而且试验过程操作繁琐、分析不方便。因此，对现有的教学实验台进行必须进行更新换代才能满足实际需求[1]。

1.2 液压实验台的国内外研究现状

随着液压技术、控制理论、微型计算机、测量测试技术、数字信息处理、可靠性技术的发展，新的液压实验台已朝着高速、高效、智能化、多功能化、多样化的液压计算机辅助测试(CAT)方向发展，早期按照“传感器+模拟二次仪表”的模式组成液压设备试验系统己停产或停止使用，基于虚拟仪器技术的液压CAT系统广泛应用于新的液压实验台制造及应用。采用的计算方法有平均值滤波法、中值滤波算法、自适应滤波算法、新型PID算法等。采用有vB6等应用软件开发液压CAT实验软件[2]。由于原有设备的陈旧或故障面积太大，仅发现用MCS-51单片机技术对旧式液压实验台重新经过实验一可知SB1与SB2决定两种不同的工作方式，所以避免同时按下SB1与SB2导致X0、X1一个周期内同时为ON从按钮上进行互锁。而实验二中，首先统计输入、输出信号，分配端口，可以选择FX1N——32MP得到了如图所示的硬件接线图。由于实验一与实验二都可以正常的进行工作，因此这个液压实验台能满足实验的需求。

结束语

本文根据对液压实验台工作原理的分析，从液压控制系统方案设计，硬件元件的选择，电气控制设计，PLC控制电气设计与实现，液压实验台的安装与调试等方面阐述了液压实验台的开发的过程。该液压实验台工作过程稳定可靠，可以满足学生做实验的要求。

通过这几个月的设计，使我对自己所学的知识有了更深入了解；在指导老师帮助下，通过收集各种有关资料所解决的毕业设计问题，为我即将走上工作岗位，独自去面对各种挑战，出色地完成工作任务打下了一定的基础。

由于本人水平有限，经验少。文中定有许多不妥甚至错误之处，请各位老师给予指正和教导，本人表示深深的谢意。

致谢

在毕业设计即将完成之际，在这里由衷的向关心过和帮助过我的人表示真诚的感谢！首先，特别感谢老师，在做毕业设计过程中，老师活跃的学术思维、渊博的学识、严谨的治学态度、谦逊正直的为人给我留下了深刻的印象，将使我终生受益。在此对陆宝春教授和王荣林老师致以崇高的敬礼并表示深深的感谢。此外，还要衷心感谢机械工程系的其他曾经给予我指导、问题解答的老师，以及与我朝夕相处、共同研讨解决设计中碰到疑难的同窗学友。最后，感谢毕业设计论文的评阅老师，希望他们能在评阅我的论文之后，指出不足，给出建议。

参考文献

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[2] 谭尹耕．液压试验设备与测试技术．北京：北京理工大学出版社，1997.

[3] 陈立定,吴玉香．电气控制与可编程控制器．广州：华南理工大学出版社，2003.

[4] 章宏甲，黄谊．液压传动．北京：机械工业出版社，2002.

[5] 薛祖德．液压传动．北京：中央广播电视大学出版社，1986.

[6] 何存兴．液压元件．北京：机械工业出版社，1982.

[7] 姚海彬. 电工技术. 北京：高等教育出版社，1991.

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[12] 陆宝春，张卫，路建萍.电气与PC控制技术[M].南京：南京理工大学出版，2000.

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[14] FXIS，FX1N，FX2N，FX2NC系列编程手册.

[15] FX系列特殊功能模块用户手册.光行天

[16] 王积伟，章宏甲，等.电气与PC控制技术.南京：南京理工大学出版，2000.

内容简介：: 任务书填写要求 1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生； 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写； 4 任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号； 5 任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 2005文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 毕业设计（论文）任务书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的：液压实验台作为一个机电一体化产品，为了便于学生进行电气控制，或者制，设计综合试验台。通过液压实验台设计，培养学生检索资料，综合应用所学知识，并根据工程实验实际要求解决实际问题的方法和能力；利于应用型人才培养，适应社会需求。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：本设计要求学生根据实验室已有液压传动设备，优化设计液压传动实验台，并学习程软件软件在机电硬件设计中的应用，具体要求如下： 1）查阅资料（不少于 15 篇）。翻译一定量的外文资料（不少于 3000 汉字）。撰写开题报告及文件综述（不少于 2000 汉字）； 2）选配相关硬件元件 3）设计液压传动实验台控制面板，以及整体结构，完成图； 4）液压控制回路设计； 5）电气控制图的设计； 6）制电气图设计； 7）撰写设计说明书。毕业设计（论文）任务书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等：课题成果内容包括： 1）相关资料的英文翻译； 2）液压传动实验台控制面板以及整体结构图； 3）电气控制及制原理图 4）毕业设计论文。 4 主要参考文献： 1吴杰 ,. 多功能液压元件综合实验台的设计 J. 机械工程师 ,2008,(4). 2邓克 ,. 多功能综合液压实验台的研制 J. 液压与气动 ,2008,(4). 3张志伟 ,. 液压综合教学实验台在液压传动实验教学中的应用 J. 装备制造技术 ,2007,(1). 4卞和营 ,李增权 ,李宏伟 ,. 液压回路实验台控制中的应用 J. 内江科技 ,2007,(12). 5孙小权 ,何喜玲 . 基于液压实验台控制系统改造设计 J. 应用科技 ,2006,(11). 6郑胜利 . 可拆式液压实验台的电气控制系统改造 J. 煤矿机械 ,2006,(11). 7王吉芳 ,陈秀梅 . 多功能液压教学实验台设计 J. 液压与气动 ,2003,(1). 8王文深 . 制的多功能液压教学综合实验台的研制 J. 液压与气动 ,2003,(10). 9田玲 ,杨连发 . 制液压回路快速组合实验台设计 J. 机械 ,2003,( 10瞿爱琴 ,王同建 ,吕景忠 . 快速插接任意组合式液压与气压传动综合教学实验台的研制 J. 实验技术与管理 ,2003,(6). 11陈为国 ,丁叙生 ,李尧忠 . 多功能液压教学实验台执行装置的设计 J. 机床与液压 ,2003,(6). 12 陆宝春，张卫，路建萍 . 电气与制技术 M. 南京：南京理工大学出版，2000. 13 王积伟 , 章宏甲 ,等 . 液压与气压传动 M. 第二版，北京：机械工业出版社，2005. 14 列特殊功能模块用户手册 . 毕业设计（论文）任务书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起迄日期工作内容 2009 年 3 月 9 日 3 月 28 日 3 月 29 日 4 月 15 日 4 月 16 日 5 月 15 日 5 月 16 日 6 月 8 日 6 月 9 日 6 月 14 日学生查资料，根据题目写开题报告（文献综述）、翻译一篇与题目相关的外文资料；学习程软件，根据题目的要求，完成液压传动实验台控制面板的总体方案设计设计液压传动实验台控制面板，液压控制回路设计以及整体结构，完成图；电气控制图的设计，制电气图设计及调试设备，编写整个系统的软件，并在设备上调试运行程序；撰写并打印设计说明书，整理相关资料；准备论文答辩所在专业审查意见：负责人：年月日系部意见：系部主任：年月日附件 1：外文资料翻译译文 1 液压传动概述液压传动的发展概况压传动的定义一部完整的机器是由原动机部分、传动机构、控制部分及工作机部分组成。原动机有几种类型，例如电动机、内燃机等。工作机即完成该机器的工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀，车床的刀架、车刀、卡盘等。由于原动机的功率和转速比是被限制的，为了覆盖工作机较大范围的工作力和工作速度的变化，以及操作性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。传动机构通常分为电气传动、机械传动和流体传动三类机构。流体传动是通过液压、流体或气体来进行能量传递和控制的。但需要认识到实际上只有两种液压系统：液力传动和液压传动（包括液力和气体）。液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传达方式。液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量；而液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量。由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛的应用于工业的每个分支。一些典型的运用像机械工程、建筑、海洋开发、交通运输、农业和航天航空液压传动的发展概况到 18 世纪中叶的工业革命，电能已经不能支持工业机器的传动需求。 18 世纪末液压传动被用于驱动液力设备，例如起重机、压力机、绞车、压榨机、液力千斤顶、修剪机械、和支承机械。在这些系统中，是一种由蒸汽机驱动液力的水泵，这种泵是通过压力将水通过管道传到工业机械来驱动各种机器的。这些早期的液力系统有着许多的不足，例如设计问题，由于设计已经发展为艺术而多过了科学。然而，直到 19 世纪电力成为新的有优势的技术。这样的结果液压传动并没有起到推动的作用。电力传动不久被发现在远距离传递上有良好的效果。在 19 世纪最后的 10 年里液压传动技术只有小小的发展。近代， 1906 年液压传动开始被重视，是当时用液力系统代替了电力系统来控制和调节一艘来自美国弗吉尼亚洲军舰上的武器。由于这次的运用，液力系统用油取代了水。这个在流体领域的改变和后来设计问题的解答成为液压传动诞生前的重大的里程碑。由于军事上的需求，直到第二次世界大战液压传动一直在运用，并且发展速度很快。在第二次世界大战期间和第二次世界大战之后，航天航空工业的发展推动了液压传动技术的发展。随着第二次世界大战造成的经济体系的扩展，液压传动并没有得到很好的运用。现今，液压传动被广泛的运用于工业的每个分支。一些典型的运用例如汽车、拖拉机、飞机、导弹、轮船和机械工具。单独拿汽车来说，液压传动在液压制动装置、自动传送装置、动力转向装置、动力刹车、空气调节器、润滑、水冷却剂和汽油泵系统都被利用道。这个改革运用到现代技术中，例如，电液封闭环系统、单片机和改进构成建筑物的材料将继续体现液压系统的优势。液压传动的工作原理及系统构成液压传动系统的工作原理图磨床工作台液压系统工作原理图。液压泵 4 在电动机的带动下旋转，油液由油箱 1 经过过滤器 2 倍吸入液压泵，由液压泵输入的压力油通过手动换向阀11、节流阀 13、换向阀 15 进入液压缸 18 的作腔，推动活塞 17 和工作台 19 向右移动，液压缸 18 右腔的油液经换向阀 15 排回油箱。如果将换向阀 15 转换成如图 b）所示的状态，则压力油进入液压缸 18 的右腔，推动活塞 17 和工作台 19 向左移动，液压缸 18 左腔的油液经换向阀 15 排回油箱。工作台 19 的移动速度由节流阀 13 来调节。当节流阀开大时，进入液压缸 18 的油液增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，工作台的移动速度减小。液压泵 4 输出的压力油除了进入节流阀 13 以外，其余的打开溢流阀 7 流回油箱。如果将手动换向阀 9 转换成如图 c）所示的状态，液压泵输出的油液经手动换向阀 9 流回油箱，这时工作台停止运动，液压系统处于缷荷状态。图磨床工作台液压传动系统工作原理 1 油箱； 2 过滤器； 3、 12、 14 回油管； 4 液压泵； 5 弹簧； 6 钢球； 7 溢流阀； 8、10 压力油臂； 9 手动换向阀； 11、 16 换向手柄； 13 节流阀； 15 换向阀； 17 活塞； 18 液压缸； 19 工作台液压传动系统的组成一个完整的液压传动系统由以下几部分组成：（ 1）液压泵（动力元件）：是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件其作用是向液压系统提供压力油，液压泵是液压系统的心脏。（ 2）执行元件：把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件。执行元件包括液压缸和液压马达。（ 3）控制元件：包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。如换向阀 15 即属控制元件。（ 4）辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。液压系统的图形符号适合的工艺出版物和图册提供的图形便于有利于系统操作的理解和一些故障的排除。一个图形可以以图示的方法来表达出装配图的中各种各样的零件图和显示出系统的操作方法和工作原理。要理解懂得操作液压传动系统，读懂图形是必须要具有的基本能力。同样，要理解一个系统的图形，那么图形里的各种符号的含义也必须要理解。在实际工作中，除少数特殊情况外，一般都采用国标 93 所规定的液压图形符号来绘制，如图示。图形符号表示元件的功能，而不表示元件的具体结构和参数；反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置；只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其过渡过程。它们可以画成任何尺寸。除非复合的电路符号来表示多样的电路操作，其他每一个被画出来的符号标示的都是每一个组成部分的正常工作状态或中间状态。图图形符号表示的磨床工作台液压系统图 1 油箱； 2 过滤器； 3 液压泵； 4 溢流阀； 5 手动换向阀； 6 节流阀； 7 换向阀；8 活塞； 9 液压缸液压传动的优缺点液压传动系统的主要优点液压传动系统为使用者提供许多的好处，包括：（ 1）高马力，低质量比。液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑。（ 2）灵活、控制精确、可逆性，可实现大范围的无级调速、大负载和远程自动控制。（ 3）部分旋转和直线运动可以精确的定位，还可以在运行的过程中进行调速。（ 4）动力的连接在运动学上是不切实际的，令人满意的动力传输的方法是利用远程控制。（ 5）一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。（ 6）简单、安全、搞适应性、可靠性和经济实惠。（ 7）标准化。液压传动工业已经为液压产品和动力产品制定了标准，便于设计、制造和使用。压传动系统的主要缺点（ 1）油液污染能够损坏液压系统的操作。（ 2）流体流动存在着泄漏。（ 3）易燃的液压油液容易导致火灾。（ 4）如果没有按照正确的方法使用，液压系统的管道会发生爆炸，而且高速喷出的油液和飞出的金属片都很有可能对人造成伤害。（ 5）液势必需要进行过处理的。毕业设计 (论文 )开题报告学生姓名：学号：专业：机械工程及自动化设计 (论文 )题目：综合液压实验台设计指导教师 : 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）； 4 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 毕业设计（论文）开题报告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述：文献综述摘要液压传动技术的发展旨在研究液压系统各类元件结构、作用、工作原理、应用方法，以及组成液压系统的特点。随着液压技术、控制理论、微型计算机、测量测试技术、数字信息处理、可靠性技术的发展，新的液压实验台已朝着高速、高效、智能化、多功能化、多样化的液压计算机辅助测试 (向发展。关键词液压传动技术液压系统液压实验台 1 液压传动的发展及研究对象液压传动技术的发展，可追朔到 17 世纪帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，开始奠定了流体静压传动的理论基础。从 18 世纪末英国制成了世界上第一台水压机算起，已有近 300 年的历史，但真正的发展只是在第二次世界大战后，液压技术由军用工业迅速转向民用工业。而我国液压工业只经过 40 余年的发展，就已经形成门类齐全、有一定的技术水平并初具规模的生产科研体系，其生产的液压产品广泛应用于工业、农业和国防等各个部门 1。近 20 年来，我国液压工业通过引进先进技术，科研攻关，产品应用技术飞快发展，设计生产了许多新型的液压元件。此外通过计算机辅助技术（计算机辅助测试（污染控制、故障诊断、机电一体化等方面研究成果的应用，液压技术水平得到了很大的提高。当前液压技术正向着高效率、高精度、高性能等方向发展；液压元件向着体积小、重量轻、微型化和集成化、易维修的方向发展。因此急需加速人才培养和技术创新，使我国液压工业尽早达到世界先进水平。液压传动技术的发展旨在研究液压系统各类元件结构、作用、工作原理、应用方法，以及组成液压系统的特点。人们经过理论与实践的有机结合，能够很快的掌握液压传动设备的安装、调试、维护及操作 2 2 液压实验台的国内外研究现状 5 随着液压技术、控制理论、微型计算机、测量测试技术、数字信息处理、可靠性技术的发展，新的液压实验台已朝着高速、高效、智能化、多功能化、多样化的液压计算机辅助测试 (向发展，早期按照“传感器 +模拟二次仪表”的模式组成液压设备试验系统己停产或停止使用，基于虚拟仪器技术的液压统广泛应用于新的液压实验台制造及应用。采用的计算方法有平均值滤波法、中值滤波算法、自适应滤波算法、新型法等。采用有应用软件开发液压验软件。由于原有设备的陈旧或故障面积太大，仅发现用 1 单片机技术对旧式液压实验台重新开发与利用，因此，很少发现采用液压计算机辅助测试 (旧式液压实验台重新开发与利用，对旧式液压实验台重新开发与利用有一定的推广应用价值。 3 实验台的组成 6实验台由三大部分组成 , 即液压泵站、实验操作台和电气控制系统 , 在总体布置上 , 充分考虑到使用方便及空间布置紧凑。液压泵站即液压源 , 用来将液压油提供给实验台 , 系统采用一台变量柱塞泵供油 , 泵站安装有蓄能器 , 用于吸收系统油液脉动 , 提供均匀稳定的压力油。根据实际需要 , 设计系统最高工作压力为为了使泵站维修方便和主操作平台大小适中、操作方便 , 将液压泵、电机、蓄能器等外置。实验操作平台上安装各种测试仪表及传感器 , 可根据需要将元件或元件与油路块之间通过液压硬管或软管进行连接。电气控制系统主要包括实验用的电控设备及操纵装置 , 如油温自控及操纵装置、电击启动器、电表以及各种操作按钮 ( 液压源驱动电动机起动和停止、事故急停 ) 等 ,考虑到结构紧凑 , 将电气控制部分放置在操作台下部 , 重要操作按钮放在操作台上部。 4 实验台的工作原理实验台原理图如图 1 所示 , 电磁溢流阀 10 用于调定系统压力 , 电液换向阀 11 用于控制主油路中油流方向 ,单向节流阀 15 用于调节系统流量 , 减压阀 12 与电磁换向阀 16 用于调节控制油的压力和方向 , 测试压力表 19可与各测压接头 17 快速换接 , 以灵活方便地测压 , 负载由单向阀桥式回路中的溢流阀 20 或节流阀 21 调节 , 外接液压设备 18 用于被试缸或马达的加载等 11 图 1 液压综合实验台原理电机组 11, 16. 电液换向阀 12. 减压阀 13. 高压球阀 5 液压实验台的特点 14（ 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，简单方便。（ 2）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。（ 3）快速而可靠的连接方式，特殊的密封接口，保证实验组装方便、快捷，拆接不漏油，清洁方便。（ 4）精确的测量仪器，方便的测量方式，使用简单，读数准确。（ 5）可编程序控制器（机电液一体控制实验形式。（ 6）智能化实验数据采集处理方式。 6 总结综合液压实验台的设计是一项复杂的工作 , 涉及的知识面很广 , 技术要求很高。整个设计工作使我得到了锻炼 , 也有了成就感。不仅仅拓宽了我知识面 , 而且还培养了我的创新能力和实践能力，为后面的工作打下了基础。参考文献 1 张福臣 . 液压与气压传动 M机械工业出版社， 2 吴杰 . 多功能液压元件综合实验台的设计 J. 机械工程师 ,2008,(4). 3 邓克 . 多功能综合液压实验台的研制 J. 液压与气动 ,2008,(4). 4 张志伟 . 液压综合教学实验台在液压传动实验教学中的应用 J. 装备制造技术 ,2007,(1). 5 卞和营 ,李增权 ,李宏伟 . 液压回路实验台控制中的应用 J. 内江科技 ,2007,(12). 6 孙小权 ,何喜玲 . 基于液压实验台控制系统改造设计 J. 应用科技 ,2006,(11). 7 郑胜利 . 可拆式液压实验台的电气控制系统改造 J. 煤矿机械 ,2006,(11). 8 王吉芳 ,陈秀梅 . 多功能液压教学实验台设计 J. 液压与气动 ,2003,(1). 9 王文深 . 制的多功能液压教学综合实验台的研制 J. 液压与气动 ,2003,(10). 10 田玲 ,杨连发 . 制液压回路快速组合实验台设计 J. 机械 ,2003,( 11 瞿爱琴 ,王同建 ,吕景忠 . 快速插接任意组合式液压与气压传动综合教学实验台的研制J. 实验技术与管理 ,2003,(6). 12 陈为国 ,丁叙生 ,李尧忠 . 多功能液压教学实验台执行装置的设计 J. 机床与液压 ,2003,(6). 13 陆宝春，张卫，路建萍 . 电气与制技术 M. 南京：南京理工大学出版， 2000. 14 王积伟 , 章宏甲 ,等 . 液压与气压传动 M. 第二版，北京：机械工业出版社， 2005. 15 列特殊功能模块用户手册 . 16 列编程手册 . 毕业设计（论文）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：通过对目前现有实验台的研究，结合实验室现有的软硬件资源，对已有实验台进行优化并进行部分设计工作，并且通过试验验证。液压实验台设计的研究手段（ 1）利用按钮、用导线按一定组合方式连接组成继电器逻辑控制线路。实现对液压实验台电力拖动系统的启动、调速、反转和制动等运行性能的控制，同样也可以实现对系统的保护。（ 2）选用三菱公司生产的用可编程控制器的开关量逻辑控制、运动控制、过程控制等应用，来测试液压元件的性能及液压传动基本回路的演示实验。拟定总体方案（ 1）液压控制回路设计；（ 2）电气控制图的设计；（ 3）制电气图设计；（ 4）控制面板的（ 5）调试设备毕业设计（论文）开题报告指导教师意见： 1对“文献综述”的评语： 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导教师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日目录 1 引言 1 液压实验台简介 1 液压实验台的国内外研究现状 1 液压实验台的特点 2 本课题主要研究的内容 2 2 液压实验台系统原理与 3 液压实验台系统原理 3 液压实验台 4 液压实验台统总体设计的性能指标要求 5 3 液压实验台控制系统硬件选择与设计 7 液压实验台的基本组成 7 液压控制系统的硬件选择与基本回路的实现 7 4 液压实验台电气控制与制原理 10 电器原理图的绘制 10 制原理 13 序设计的原则 14 控制电气图 15 5 液压实验台的安装与调试 16 液压实验台的安装 16 液压实验台的调试 16 结束语 23 致谢 24 参考文献 25附录 A 液压实验台的配置 26 附录 B 附录 C 电气控制原理图附录 D 液压实验台控制面板加工示意图附录 E 液压实验台控制面板图毕业设计说明书（论文）中文摘要为了适应开放式实验教学模式，将实验室原来落后的液压实验台进行优化设计，使其成为较先进的综合型智能型实验台。本文在传统的液压实验台的基础上，结合了制技术和电气控制技术，实现了对该实验台的自动控制。并对原有实验台的控制面板以及整个控制台进行了设计。文章叙述了优化设计的总体设计方案以及研究手段。优化设计后的液压实验台在技术性能和功能上满足了开放实验的要求，具有快速、智能的特点，实现了在一台实验设备上可以进行多项综合性、设计性实验的目的。关键词液压实验台优化设计自动控制本科毕业设计说明书（论文）第 3 页共 32 页毕业设计说明书（论文）外文摘要 o to of to a of On of LC of of is of in it is in of 本科毕业设计说明书（论文）第 4 页共 32 页 1 引言液压实验台简介液压实验台是液压实验室上世纪 80 年代初期生产的实验设备，类似早期的液压设备试验系统大部分按照“传感器 +模拟二次仪表 ” 的模式组成。在试验过程中，一般由模拟记录仪器在纸上记录试验曲线或由试验人员读取并记录试验数据，然后试验人员根据试验曲线和数据手工处理，得到设备的性能。教学实验台利用压力表测量液压系统中某一给定点的压力，表盘指针所指示的刻度对应某一压力值，由于小幅度波动的压力振摆和随时间而漂移的压力偏移值很难通过压力表指针反映出来，有限的刻度格数使读数依赖于实验操作者的目测习惯，从而使测量精度得不到保证：原实验使用动态应变仪、光线示波器、感光纸记录阀从一种稳定工作状态到另一稳定工作状态的过渡过程曲线，操作过程复杂繁琐，对液压系统加载一卸荷时的被控压力随时间变化所反映的动态特性参数如动态超调，只能做出定性分析；实验台利用椭圆齿轮流量计测量流量，由于指针指示的刻度值是通过流量计的流体体积总量，因此实验时需利用秒表观测流量计指针每分钟走过的格数来计算此时的流量值，当流量较小时，如测量溢流阀的溢流量时，齿轮的转速很低，泄漏量较大，致使误差很大；为测量液压缸活塞杆在不同负载条件下的运动速度，实验时首先测出活塞杆的总行程，再利用秒表测量活塞杆走完这段行程所用时间，两者相除得到活塞杆的运动速度，这种方法很难客观准确地反映液压缸活塞杆带负载工作时的速度特性。对于像阀门快开、快关这样的快速性试验，往往是通过人的经验来判断设备是否工作正常。显然用这种试验方法得到的结果带有严重的人为误差，效率低、精度差，而且试验过程操作繁琐、分析不方便。因此，对现有的教学实验台进行必须进行更新换代才能满足实际需求 1。液压实验台的国内外研究现状随着液压技术、控制理论、微型计算机、测量测试技术、数字信息处理、可靠性技术的发展，新的液压实验台已朝着高速、高效、智能化、多功能化、多样化的液压计算机辅助测试 (向发展，早期按照“传感器 +模拟二次仪表”的模式组成液压设备试验系统己停产或停止使用，基于虚拟仪器技术的液压用的计算方法有平均值滤波法、中值滤波算法、自适应滤波算法、新型法等。采用有应用软件开发液压验软件 2。由于原有设备的陈旧或故障面积太大，仅发现用片机技术对旧式液压实验台重新本科毕业设计说明书（论文）第 5 页共 32 页开发与利用，因此，很少发现采用液压计算机辅助测试 (旧式液压实验台重新开发与利用，对旧式液压实验台重新开发与利用有一定的推广应用价值。液压实验台的特点 3 （ 1）采用透明有机玻璃外壳，可以观察到液压传动装置的内部构造和工作流程。（ 2）防漏快插结构使得实验回路的组装简便、快捷，清洁、干净。红色的液压油和银白色底版使得元件的内部结构鲜明直观。（ 3）通过透明的油管和红色液压油可以清晰的观察到液压油在液压元件中的整个流动过程。（ 4）独立的元件模块，方便的安装方式，可以随意的组合各实验模块，搭建各种不同的实验回路。（ 5）液压元件的最大承受压力为 1额定工作压力为安全的低压实验系统。（ 6）采用程控制模块，实现可编程程序控制器（能控制。使得机、电、液控制有机结合起来，优化控制方案。（ 7）配有虚拟仿真软件。本课题主要研究的内容 4 （ 1）在了解液压实验台结构的基础上，根据液压实验台的功能要求，给出液压实验台的整体设计方案，及各部分功能划分。（ 2）根据用户的主要功能需求，对各功能的实现方法作了详细的研究。（ 3）详细分析系统的输入输出，完成液压实验台的硬件的选取。此外，完成了液压实验台的电气控制图及（ 4）对液压实验台的液压控制回路进行设计，可以使用户更加方便的了解实验台的运行状况，并且设计液压传动实验台控制面板及整体结构。 2 液压实验台系统原理与统总体设计方案本科毕业设计说明书（论文）第 6 页共 32 页液压实验台系统原理改进前的液压实验台系统 (局部 )原理如图 2 图 2学实验台 (局部 )液压系统原理图实验时需要根据实验步骤分别测量不同压力接点处的压力，通过流量计的流量以及负载变化时液压缸活塞杆的运动速度。如测定定量叶片泵工作特性时，通过调节节流阀 (3)的开口度，控制系统压力达到某一设定值，然后分别测量某一开口稳定后的流量，作为泵的不同负载时对应的输出流量；又如在测试先导式溢流阀 (5)的启闭特性时，需按给定的压力值调节溢流阀 (2)的调压手轮使系统逐渐升压，然后分别测出不同压力下被试溢流阀的溢流量。由于实验过程中几个压力接点处的压力、流量需要分别通过观察压力表和流量计所指格数读出，液压缸活塞杆的速度通过人工测量位移和时间后间接测取，获取实验数据的方法不够便捷直接，实验数据的随机误差较大，测量精度受限，特别是动态数据，如压力振摆和压力偏移、过渡过程中的动态超调、上升时间的测量存在一定困难 5。液压实验台统总体设计方案本科毕业设计说明书（论文）第 7 页共 32 页在实现液压实验台用一台个人计算机作为主体构成整个数据采集测量系统：分别用压力传感器、流量传感器取代原来的压力表和流量计：同时为实现液压缸活塞杆速度的测取，在活塞杆上加装位移传感器；选择合适的数据采集接口卡，用在数据采集接口卡上集装的模拟多路开关、程控放大器、采样 /保持器、 A/数据采集接口卡与计算机接口来共同完成压力、流量、速度的数据处理和显示。其系统构成如图 22示。图 2压实验台 a）图 2压实验台 b）液压实验台统总体设计的性能指标要求 6 7 本科毕业设计说明书（论文）第 8 页共 32 页液压实验台统的总体精度确定为 6，压力、流量、位移 (速度 )的单项测量精度为精度为 5，由单人操作在 15内完成单项数据的动态显示，能够在 2分钟内完成单项实验，在 6分钟内完成原有实验台的实验项目要求。（ 1）传感器传感器把动态运行的液压系统中的各种待转换的物理量，如压力、流量、位移等非电量信号转换成电量信号。原液压实验台系统最大工作压力 63 f/原来 3 个模拟式压力表的精度为 50，系统设计中，选择 3个压力传感器替代 3个模拟式压力表，因此，确定选择的压力传感器量程为 1度为 5。原液压实验台系统采用最大流量 9L/l.5 x 10s)，通径为 6 的椭圆齿轮流量计，精度为 30，系统设计中，选择 1个流量传感器替代原来的椭圆齿轮流量计，因此，确定选择的流量传感器为 9L/l.5 x 10s)，精度为 1。原液压实验台系统测量活塞杆速度的秒表等工具的精度均为 50，因此，确定选择加装在活塞杆的位移传感器替代原来的工具，精度为 l。（ 2）模拟多路开关由于液压实验中分时测量压力、流量、速度，为简化电路、降低成本，采用了一个公共的 A/时对各路模拟量进行刀拟多路开关可以轮流切换各路模拟量与 A/D 转换器间的通道，使得在一个特定的时间内，只允许一路模拟信号输入到 A/D 转换器，实现分时转换。模拟多路开关至少可提供 10 个单端或 5 个双端单、双极性模拟信号输入通道，必须满足液压统设计的数据采集提供最大为2=500样频率的要求。（ 3）程控放大器程控放大器的作用是将微弱的输入信号进行放大，以便充分利用液压实验台多路模拟通道数据采集测试系统中，各通道的模拟电压信号有较大差异，因此要求对各通道采用不同的放大倍数进行放大，即放大器的放大倍数可以实时控制改变。程控放大器的放大倍数随时可以由一组数码控制，这样，在多路开关改变其通道序号时，程控放大器也由相应的一组数码控制改变放大倍数，即为每个模拟通道提供最合适的放大倍数。在构成液压实验台于各检测点所采用的传感器类型不同，输出的信号电平也有较大的差异。如压力传感器输出的信号为毫伏级，位移传感器输出的信本科毕业设计说明书（论文）第 9 页共 32 页号为伏级，电压变化范围很宽。由于刀 1此，必须根据输入信号电平的大小，改变测量放大器的增益，使各输入通道均用最佳增益进行放大。要求输入量程可扩充为双极性时的士 1 5V，士 1V，士单极性时的 0 10V， 0 1V， 0 0 别具有 l，10， 100， 1000的放大倍数。（ 4）采样 /保持器 A/间，采样 /保持器可以使在这段时间内 A/保证有较高的转换精度。设计中的程控放大器转换时间为 8s，因此要保证采样 /保持器的孔径时间小于保证转换精度。（ 5） A/计算机只能处理数字信号， A/A/ 因整个系统的总体精度为 5，设计中的 A/2位，量程为 +1换时间为 8s，最高采样频率可达 1换精度定为 4就可以满足要求。（ 6）微机及外部设备微机是液压实验台机辅助测试与其它常规测试仪表的一个重要区别是它对软件的依赖。微机在液压统软件指令下负责对数据采集系统的工作进行管理和控制，完成压力、流量、速度信号从测取、处理到分析、显示的一系列工作。根据系统设计总体，采用的微机的主板要具有线接口， 750M 以上，硬盘为 60G，内存为 128M，采用普通彩色显示器，彩色打印机就可以满足设计要求。本科毕业设计说明书（论文）第 10 页共 32 页 3 液压实验台控制系统硬件选择与设计液压实验台的基本组成液压实验台是由实验台架、液压泵站、常用液压元件、电气控制单元等几部分组成 8。（ 1）实验台架实验台架由实验安装面板（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）液压泵站系统额定工作压力：（ a）电机泵装置（台）电机：交流电机，功率速 0 1420r/ 泵：定压力定流量： 10L/ b）油箱：公称容积 30L；附有液位、油温指示计，吸油、回油滤油器、安全阀等。（ 3）常用液压元件（见相关硬件选取的表格）每个液压元件均配有安装底板，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）电气控制单元可编程序控制器 (用日本三菱 I/4点，继电器输出形式，电源电漏电脱扣器，接触器，直流 24磁阀输出控制口，连接线缆，插座，按钮，指示灯等。液压控制系统的硬件选择与基本回路的实现液压控制系统的硬件参见附录 A 该系统可以对十几种基本回路进行综合性能的实验。利用所提供的系统配置可以分别组合成：调压卸荷蓄能分压自控背压节流调速差动同步顺序加载等典型回路的拆分与组合。元件间采用国际通行的高压树脂软管与卡套式快换接头连接，连接快速，密封效果好，拆分方便，组合灵活，非常适用实际动手能力的训练和培养 9 10。本科毕业设计说明书（论文）第 11 页共 32 页几种实验回路的演示实验如下：（ 1）压力控制回路中单作用增压缸的增压回路图 3作用增压缸的增压回路图示位置工作时，系统供油压力入增压缸大活塞左腔，此时在小活塞右腔即可得到所需要的较高的压力两位四通电磁换向阀右位接入系统时，增压缸返回，辅助油箱中的油液经单向阀补入小活塞右腔。因此该回路只能间断增压。（ 2）速度控制回路中进油节流调速回路图 3油节流调速回路如图所示，节流阀串联在液压泵和液压缸之间。液压泵输出的油液一部分经过节流阀进入液压缸工作腔，推动活塞运动，多余的油液经溢流阀流回油箱。有溢流是这种调速回路能够正常工作的必要条件。由于溢流阀有溢流，泵的出口压力节节流阀的通流面积，即可调节节流阀的流量，从本科毕业设计说明书（论文）第 12 页共 32 页而调节液压缸的运动速度。（ 3）方向控制回路中溢流缓冲回路图 3流缓冲回路图所示的为溢流缓冲回路中的液压缸双向缓冲回路，缓冲用溢流阀 1 调节压力应该比主溢流阀 2 的调节压力高 5% 10%，当出现液压冲击时产生的冲击压力使溢流阀 1 打开，实现缓冲，缸的另一腔（低压腔）通过单向阀从油箱补油，以防止产生气穴现象。本科毕业设计说明书（论文）第 13 页共 32 页 4 液压实验台电气控制与制原理电器原理图的绘制原则为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制而成。它包括所有电器元件的导电部件和接线端点，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反应电器元件的大小。由于原理图结构简单，层次分明，适合研究、分析电路的工作原理等优点 11。所以为了满足控制系统的要求，所以必须符合以下要求：（ 1）原理图分主电路和辅助电路两部分。（ 2）原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家统一规定的各器元件的标准图形符号，标注也要用国家统一规定的文字符号。（ 3）在原理图中，各个电器元件和部件控制线路中的位置，可根据便于读图的原则安排，不必按实际位置画，同一电器元件的各个部件可以不画在一处。（ 4）原理图中，所有电器触点，都按没有通电和没有外力作用时的状态画出。（ 5）原理图中，各电器元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。（ 6）原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑色圆点表示。电气设计中应该注意的问题（ 1）尽量减少控制电源种类及控制电源的用量。（ 2）尽量减少元件的品种、规格与数量，同一用途的器件尽可能选用相同品牌、型号的产品。（ 3）在控制线路正常工作时，除必须通电的电器外，尽量减少通电电器的数量，以利于节能，延长电器元件寿命和减少故障。（ 4）合理使用电器触点。电器元件的选择与电气控制图的设计电器元件的选择表序号元件名称元件型号数量序号元件名称元件型号数量 1 交流接触器 0A 220V 2 21 多股铜芯线 00m 本科毕业设计说明书（论文）第 14 页共 32 页 2 塑料外壳式断路器 0A 1 22 多股铜芯线 00m 3 塑料外壳式断路器 A 1 23 冷压端头 00粒 4 单极断路器 5 1 24 可编程按制器 5 单极断路器 3 2 25 电压表 85 6 单极断路器 1 7 26 三档旋钮 7 二极管 00V 6 27 两档旋钮 8 行程开关 28 温控仪 9 快速插头插座 26套 29 四芯屏蔽线 2464 00m 10 快速插头插座 14套 11 信号灯 10 24V 21 30 导轨 10005 12 自锁带灯按钮 4 绿 10 红 1 11 31 开关电源 13 挡板 4块 32 缠绕管 8 20m 14 普通按钮绿 6 12 33 缠绕管 16 40m 15 自锁带灯按钮 4 3绿 3 34 黑色记号笔 1 16 中间继电器 35 卡轨 1m/根 1 17 电流表 850 36 接线端子板 5A 8 18 紧急停止按钮 37 接线端子板 0A 10 19 多股铜芯线 00m 38 行线槽 300 20 绝缘胶木板 76520*8 39 铜箔连接板 1000 电气控制图的设计由于液压实验台采用三相异步电动机，因此液压实验台需要一个变压器把电压从2204V，其次由于要实现对液压实验台电力拖动系统的启动、调速、反转和制本科毕业设计说明书（论文）第 15 页共 32 页动等运行性能的控制，同样也要实现对系统的保护作用，因此电气控制图如下：图气控制回路图气控制回路本科毕业设计说明书（论文）第 16 页共 32 页制原理可编程控制器控制系统的设计步骤 12 (1) 根据被控对象的控制要求，确定整个系统的输入 /输出设备的数量，从而确定，包括开关量 I/O、模拟量 I/ (2) 充分估计被控制对象和以后发展的需要，所选 I/O 点数应留有一定的 (3) 确定选用的 (4) 建立 I/O 地址分配表，绘制制系统的输入 /输出硬件接线图； (5) 根据控制要求绘制用户程序流程图； (6) 编制用户程序，并将用户程序装入 (7) 离线调试用户程序； (8) 进行现场联机调试用户程序； (9) 编制技术文件。可编程控制器的确定可编程控制器的分类 : （ 1）按 I/13 （ a）小型 I/O 点数在 256 点以下，用户程序存储器容量在 2K 步以下的可编程控制器称为小型（ b）中型 I/O 点数在 256 到 2048 之间，用户程序存储器容量在 2K 到 8 （ c）大型 I/O 点数在 2048 点以上，用户程序存储器容量在 8K 步以上的可编程控制器称为大型（ 2）按结构型式分类（ a）整体式目前使用最普遍的一种型式。它是将电源、 I/O 模块及存储器等各个部分都集中在一个机壳内，通常称之为基本单元。它具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。（ b）模块式是将电源模块、 I/O 模块等，然后安装在同一块基板或框架上。这种结构配置灵活，装配方便，便于扩展和维修。一般大、中型（ c）叠装式种结构将整体式结构紧凑和模块式结构配置灵活的特点结合本科毕业设计说明书（论文）第 17 页共 32 页起来，其中源等单位也为各自独立模块，但安装不用基板，而用电缆进行连接，且各模块可以一层一层地叠加。（ 3）按功能分类 14 （ a）低档机，具有逻辑运算、计时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，主要用于顺序控制、逻辑控制或少量模拟量的单位的单机控制系统。（ b）中档机，除有低档机的功能外，还具有较强的模拟量处理、数值运算、数值的比较与传送、远程 I/ （ c）高档机，除有中档机的功能外，增设有带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算及其他特殊功能运算。通过上面的可编程控制器的分类，我们可以确定液压实验台的选择如下：表编程控制器的确定型号输入点数输出点数继电器输出晶体管输出继电器输出晶体管输出 4 24 序设计的原则在控制系统中软件的设计非常重要，为了满足控制系统的要求编制的软件必须符合以下要求 15。（ 1）易维护：由于自动化程度的不断提高，控制系统结构日益复杂，设计人员很难在一段时间内就对整个系统理解无误，软件的设计和调试不可能一次就完成，很多的问题是在运行过程中出现的，这就要求编制的软件易于理解和修改。（ 2）实时性：由于工业过程控制系统是实时控制系统，所以对应用软件的执行速度都有一定的要求，即能够在被控对象允许的时间间隔内对系统进行控制计算和处理。实时性是控制系统的普遍要求，要求系统能够及时响应外部事件的发生并及时给出处理结果。近年来随着硬件的集成度与速度的提高配合相应的软件实时性很容易满足要求。（ 3）可靠性：在控制系统中系统的可靠性是至关重要的，它是系统正常运行的基本保障。可靠性一方面取决于硬件组成，另一方面又取决于软件结构，它包括两方面的含义；第一是运行参数环境发生变化时软件能够可靠的运行并给出正确结果；第二是软件能够在工业环境极其恶劣环境下运行。本科毕业设计说明书（论文）第 18 页共 32 页控制电气图在整个液压台设计中，需要检测的输入量有 24个，输出量有 16个。系统中可编程控制器的输入 /输出端子分配如图所示：图本科毕业设计说明书（论文）第 19 页共 32 页 5 液压实验台的安装与调试液压实验台的安装液压实验台的安装是根据系统液压控制原理图和电气原理图，安装液压元件和各模块并且将。其安装步骤如下：（ 1）实验台架和控制面板的安装；（ 2）电源的安装；（ 3）液压泵站；（ 4） I/O 模板的安装；（ 5）电源及机架的接地；（ 6） I/O 扩展电缆连接；（ 7） I/O 模块接线；（ 8）现场布线。液压实验台的调试液压实验台调试分为线路检查和软件调试两部分。线路检查线路检查包括两个方面：一是连接的正确性，另一个是线路连接的可靠性，即接线是否有效。检查线路是为了保证液压实验台的正确安全工作。只要耐心认真地按照设计图纸一一对应就行，重点检查的是接线的质量，因为任何一个线头都可能松动导致运行出错。特别是当几个线头接到一个端子上而这些线既有散线又有实心线并且线的粗细不相同时对接线质量的检查就更为重要。检查出来没有接好的就地重接 16。软件调试软件调试包括现场调试和（ 1）现场调试在接线工作完成之后，可以进行液压实验台的上电调试。首先对每个端口进行测试，避免因为单个端口的问题导致调试失败。现场设备情况如图：本科毕业设计说明书（论文）第 20 页共 32 页图 5. 1 主工作台（ 2）序调试，主要按照面板的设计进行逐个调试，如果出现故障，就按照信息传输的过程进行检查，先检查硬件接线，再检查软件。为了验证液压实验台软件是否能工作，于是通过下面两个实验来进行验证。本科毕业设计说明书（论文）第 21 页共 32 页实验一：液压缸左右移动实验（ 1）实验回路右行左行停10图压缸左右移动工作示意图（ 2）硬件接线图图压缸左右移动硬件接线图本科毕业设计说明书（论文）第 22 页共 32 页（ 3）梯形图图压缸左右移动梯形图指令表如下： D 21 100 本科毕业设计说明书（论文）第 23 页共 32 页 D 验二：液压试验台行程开关自动控制实验此回路由行程开关控制顺序回路。当电磁阀 1通电缸到行程开关，电磁阀 2通电，缸到行程开关，电磁阀 1断电，缸到行程开关，给出信号，电磁阀 2断电，缸（ 1）实验油路图压试验台行程开关自动控制示意图本科毕业设计说明书（论文）第 24 页共 32 页（ 2）硬件示意图图压试验台行程开关自动控制硬件示意图（ 3）梯形图图压试验台行程开关自动控制梯形图本科毕业设计说明书（论文）第 25 页共 32 页指令表如下： R D R R D R R 过实验一可知以避免同时按下致个周期内同时为按钮上进行互锁。而实验二中，首先统计输入、输出信号，分配端口，可以选择 32到了如图所示的硬件接线图。由于实验一与实验二都可以正常的进行工作，因此这个液压实验台能满足实验的需求。本科毕业设计说明书（论文）第 26 页共 32 页结束语本文根据对液压实验台工作原理的分析，从液压控制系统方案设计，硬件元件的选择，电气控制

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