【正文】 主油箱中的油泵入冷卻器 ： 主油箱油溫高時(shí)（ 55℃ ），循環(huán)泵自行啟動；油溫低時(shí)（ 45℃ ），循環(huán)泵自行停止； ? “ 主泵上壓 ” 和 “ 主泵卸荷 ” 按鈕； ? “ 先導(dǎo)控制油上壓 ” 和 “ 先導(dǎo)控制油卸荷 ” 按鈕。 3） 回收油箱：在試驗(yàn)臺架下部設(shè)有回收油箱，用于收集拆裝被試閥時(shí)泄漏的油。另油源中配有自動循環(huán)泵 CBB160齒輪泵，電機(jī)功率為 3kW，可使油液的冷卻及過濾自動進(jìn)行 ， 回收泵可使回收油液經(jīng)過過濾自動返回主油箱。 液壓系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) 系統(tǒng)額定壓力：主泵 35MPa，輔助泵 4MPa； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 40 頁 系統(tǒng)額定流量：主泵 190L/min，輔助泵 6L/min， 回收泵 10L/min循 ， 循環(huán) 泵 160L/min； 系統(tǒng)額定功率：主泵 75kW，輔助泵 ， 回收泵及循環(huán)泵分別為 3 kW； 試驗(yàn)臺 總體結(jié)構(gòu) 本 試驗(yàn)臺 結(jié)構(gòu)方框圖 如圖 22所示 。程序在實(shí)際運(yùn)行中是通過 I/O設(shè)備和下位機(jī)交換數(shù)據(jù)的，當(dāng)程序在調(diào)試時(shí)，可以使用仿真 I/O設(shè)備模擬下位機(jī)向畫面程序提供數(shù)據(jù)，為畫面程序的調(diào)試提供方便。 在原理圖的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺 ，并完成試驗(yàn)臺的控制系統(tǒng)，再進(jìn)行調(diào)試和完善 ?；趯?多路閥原理、主要機(jī)構(gòu)的工作過程、多路閥 試驗(yàn)臺 標(biāo)準(zhǔn) 的了解， 以 及對組態(tài)王 的學(xué)習(xí)，本課題的側(cè)重點(diǎn)在于 能夠結(jié)合多路閥試驗(yàn)臺說明書， 分析 液壓系統(tǒng)原理圖 ，進(jìn)而設(shè)計(jì)出界面友好的組態(tài)程序。也可以對它的某些特性進(jìn)行研究和改進(jìn)。 多路閥是工程機(jī)械中最常用的液壓元件， 控制主機(jī)的各種動作。本課題 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì) 多路閥 液壓 試驗(yàn)臺原理圖，利用組態(tài)王軟件進(jìn)行人機(jī)交互界面的開發(fā)，完成畫面設(shè)計(jì)與動畫連接，解決實(shí)時(shí)顯示問題 ，從而 完成對液壓系統(tǒng) 的 控制。 課題分析 隨著液壓工業(yè)的發(fā)展，液壓技術(shù)在各種機(jī)械中發(fā)揮著越來越重要的作用。它性能的好壞直接關(guān)乎主機(jī)的質(zhì)量 。 組態(tài)王軟件包本身由工程管理器、工程瀏覽器、畫面開發(fā)系統(tǒng)、畫面運(yùn)行系統(tǒng)和信息窗口組成。 2 多路閥液壓試驗(yàn)臺控制的方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體 方案設(shè)計(jì) 思路 液壓系統(tǒng)原理圖是使用連線把液壓元件的圖 形符號連接起來的一張簡圖，用來描述液壓系統(tǒng)的組成及工作原理。 本論文的任務(wù)是 對多路閥試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)組成和功用進(jìn)行分析， 在 分析實(shí)習(xí)單位提供的液壓 試驗(yàn)臺原理圖前，要從系統(tǒng)的工作任務(wù)、系統(tǒng)的工作要求 和 系統(tǒng)的動作循環(huán)等方面 內(nèi)容 做相應(yīng)的了解 ； 然后 ， 根據(jù)上述閱讀液壓系統(tǒng)原理圖的步驟， 通過分析各元件的作用及油路的連通情況來弄清楚系統(tǒng)的工作原理 ；最后，利用組態(tài)王軟件 完成組態(tài)設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)試驗(yàn)臺和測控系統(tǒng)方案 設(shè)計(jì)依據(jù) 本檢測設(shè)備依據(jù)液壓系統(tǒng)試驗(yàn)臺和測控系統(tǒng)技術(shù)要求 設(shè)計(jì) ， 是 專為檢測多路閥性能參數(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 圖 22 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方框圖 結(jié)構(gòu)構(gòu)成及原理 本總試 驗(yàn)設(shè)備分別由油源泵站、主泵裝置、多路閥試驗(yàn)臺架以及電控系統(tǒng)組成。 3) 輔助裝置：為了保證油源的正常安全的使用，還增加了電子液位計(jì)、溫度控制器、過濾自動進(jìn)行冷卻器以及帶發(fā)訊器的濾油器等，充分保證正常使用。回收油箱裝有液位控制器，當(dāng)油面達(dá)到一定高度時(shí)，回收泵自 己啟動，把油經(jīng)濾油器打回主油箱。 ③ 旋鈕 ? “ 液控聯(lián) 1” 三位和 “ 液控聯(lián) 2” 三位旋鈕 ：實(shí)現(xiàn) A位、中位、 B位的三位轉(zhuǎn)換； ? “ 被控聯(lián) 1手動加載 ” 或 “ 被控聯(lián) 2手動加載 ” 旋鈕； ? “ 液動聯(lián) 1手動調(diào)壓 ” 和 “ 液動聯(lián) 2手動調(diào)壓 ” 旋鈕：分別控制兩個(gè)比例減壓閥的壓力，其壓力不大于 4Mpa（已經(jīng)在控制系 統(tǒng)內(nèi)部限定）； ? “ 比例換向聯(lián) 1手動換向 ” 或 “ 比例換向聯(lián) 2手動換向 ” 旋 鈕：完成兩個(gè)比例聯(lián)的連續(xù)換向 ； ? 狀態(tài)旋鈕。如有泄漏，應(yīng)及時(shí)更換密封圈。 系統(tǒng) 傳動控制調(diào)節(jié)元件 概述 液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動作切換和動作循環(huán)的控制方式多種多樣，有行程開關(guān)、行程閥、順序閥、壓力繼電器以及電磁閥、比例閥或伺服閥等控制方式 。使用 PLC 控制順序動作，提供比例閥電流，利用組態(tài)軟件和上位工控機(jī)通訊，可以完成上述要求 。 控制放大器是電液控制系統(tǒng)中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其性能的優(yōu)劣直接影響著系統(tǒng)的控制性能和可靠性。 PLC和擴(kuò)展模塊 大型控制系統(tǒng)用繼電器、接觸 器控制，使用的繼電器數(shù)量多，控制系統(tǒng)的體積大，耗電多，且繼電器觸點(diǎn)為機(jī)械觸點(diǎn)，工作頻率較低，在頻繁動作情況下壽命較短，造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)的可靠性差。 a) 普通單向閥 在本液壓系統(tǒng)中的 普通單向閥 可安裝在泵的出口處，防止系統(tǒng)中的流體沖擊而影響泵的工作；還可用來分隔通道，防止管路間的壓力互相干擾，或當(dāng)泵檢修及多泵合流系統(tǒng)停泵時(shí)油液倒灌等。 圖 28普通單向閥的工作原理 1閥體； 2閥芯； 3彈簧 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 40 頁 3）插裝閥普通單向閥回路 圖 29 中插裝閥 K 液阻橋路在 L L2間形成單向回路。 電磁換向閥簡稱電磁閥，它是借助借助電磁鐵通電時(shí)產(chǎn)生的推力使閥芯在閥體內(nèi)作相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)換向。 定壓溢流作用：在定量泵節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，定量泵提供的是恒定流量。當(dāng)執(zhí)行器在快速工況，且負(fù)載產(chǎn)生的系統(tǒng)壓力低于溢流閥 2的開啟壓力時(shí)， 溢流閥關(guān) 閉，此時(shí)系統(tǒng)壓力取決于負(fù)載；直至執(zhí)行器轉(zhuǎn)為慢速工況， 達(dá)到溢流閥的調(diào)壓值時(shí)，溢流閥常開，并限定系統(tǒng)壓力，當(dāng)執(zhí)行器的負(fù)載速度變化引起流量變化時(shí)，溢流閥的調(diào)節(jié)作用使系統(tǒng)壓力保持基本恒定，并將多余油液溢流回油箱，從而實(shí)現(xiàn)定壓溢流。 實(shí)際應(yīng)用中一般有：作 卸荷閥 用，作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，作高低壓多級控制閥，作 順序閥 ，用于產(chǎn)生背壓（串在回油路上）。先導(dǎo)控制油引自主閥進(jìn)口 P，配有先導(dǎo)溢流穩(wěn)定器和手動應(yīng)急推桿。 上述幾種閥都是本試驗(yàn)臺所采用的，只是因?yàn)榱髁看?，部分閥選用了 25 通徑的插裝閥，其原理和普通閥是一樣的。 換向過程使油源卸載以減少沖擊 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 40 頁 圖 215 換向過程使油源卸載以減少沖擊 如圖 215 所示， 推動主閥芯的控制用油是由溢流閥遙控口引出的，故主閥芯換向時(shí)，溢流閥就卸荷，系統(tǒng)壓力降低，主閥芯移動就緩慢，同時(shí)由于系統(tǒng)壓力降低及主閥芯移動緩慢，這兩個(gè)原因使換向沖擊降低。先導(dǎo)溢流閥 Dp調(diào)定后可保持油壓不變。電磁閥 4 相當(dāng)于一個(gè)壓力選擇閥，其電 磁鐵不通電時(shí)，系統(tǒng)壓力取決于先導(dǎo)調(diào)壓閥 2；電磁鐵通電時(shí)，系統(tǒng)壓力決定于先導(dǎo)調(diào)壓閥 3。當(dāng)電磁換向閥 V下電磁鐵得電后，低壓溢流閥 D1工作，溢流回路為低壓溢流狀態(tài)。 本論文的軟件開發(fā)根據(jù) 負(fù)載變化對多路閥兩聯(lián)同步的影響 來設(shè)計(jì)， 針對液控聯(lián)部分的性能測試而 進(jìn)行， 測試的 具體要求如表 31所示。 5) 閥 1 17分別得電，使被試聯(lián)同時(shí)換向，同法再試驗(yàn) 。在組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)編制工程時(shí)，要綜合考慮圖形、數(shù)據(jù)、連接等三個(gè)畫面。 c) 油箱 ： 靠泵 電機(jī)組的動力將液壓油通過管道進(jìn)入液壓閥，靠液壓力實(shí)現(xiàn)負(fù)載模擬從而檢驗(yàn)待測閥的性能。 新建工程項(xiàng)目 首先為工程指定工程目錄（或稱 “ 工程路徑 ” ）， “ 組態(tài)王 ” 用工作目錄標(biāo)識工程，工作目錄下的文件由 “ 組態(tài)王 ” 自動管理。 定義 IO 設(shè)備 組態(tài)王把那些需要與之交換的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。 仿真 PLC可以模擬PLC為組態(tài)王提供數(shù)據(jù)，假設(shè)仿真 PLC連接在計(jì)算機(jī)的 COM1口。 選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng) “ 數(shù)據(jù)庫 \數(shù)據(jù)詞典 ” ，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊 “ 新建 ” 圖標(biāo)，彈出 “ 變量屬性 ” 對話框 。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 40 頁 創(chuàng)建內(nèi)存變量，只需輸入 “ 變量名 ” 和 “ 變量類型 ” 即可。相應(yīng)的動畫連接為： 1）插入點(diǎn)位圖 在工具欄中選擇 “ 點(diǎn)位圖 ” ，在頁眉左上角用鼠標(biāo)左鍵拖拽出一個(gè)大小合適的矩形框，右擊矩形框選擇 “ 從文件中加載 ” ，就可以在本地電腦上選擇合適的 *bmp圖，點(diǎn)擊 “ 打開 ” 即可。 雙擊優(yōu)先級的 “ ” ，在彈出的動畫連接界面上選擇 “ 模擬值輸出 ” ，在彈出的文本輸出的表達(dá)式中選擇變量 “ \\本站點(diǎn) \$訪問權(quán)限 ” ，點(diǎn)擊 “ 確定 ” 即可。 d) 日期和時(shí)間顯示的設(shè)計(jì) 日期和時(shí)間顯示本機(jī)的日期和時(shí)間， 在相應(yīng)文本中的 “ 字符串輸出 ” 動畫連接到系統(tǒng)的 “ \\本站點(diǎn) \$日期 ” 、 “ \\本站點(diǎn) \$時(shí)間 ” 即可在運(yùn)行工程時(shí)實(shí)現(xiàn)日期和時(shí)間的顯示。具體動作連接如下： 左鍵雙擊 “ 流量計(jì) ” 或 “ 風(fēng)扇輪 ” ，選中 “ 動畫連接 ” 界面中的旋轉(zhuǎn)，彈出 “ 旋轉(zhuǎn)連接 ” ，在表達(dá)式文本框中單擊 “ ？ ” 按鈕選擇 “ 測試 1” ；設(shè)定相關(guān)的參數(shù)，其中最大逆時(shí)針方向?qū)?yīng)角度 0，對應(yīng)數(shù)值 0，最大順時(shí)針方向?qū)?yīng)角度 360，對應(yīng)數(shù)值 30，其他值為 0， 單擊 “ 確定 ” 完成旋轉(zhuǎn)的動畫 連接 。 d) 被測閥的水平移動 被測閥有 A、中、 B三位，三個(gè)油位可以控制不同的液壓回路， 這需要通過水平移動動畫連接向?qū)砜刂疲?閥的換向操作由操作面板上的相關(guān)按鈕來執(zhí)行。 e) 模擬值輸出 本主畫面的開發(fā)中，需要運(yùn)行畫面時(shí)即時(shí)的顯示相應(yīng)的數(shù)值，這就需要采用 “ 模擬值的 輸出 ” 的操作來控制。如果是在運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行期間，該程序 按照指定時(shí)間間隔定時(shí)執(zhí)行。 在按鈕按下時(shí)的命令語言文本框中，通過編程來執(zhí)行試驗(yàn)臺要求的一連串的動作。 \\本站點(diǎn) \閥 1A位流動 =10。 3）換向閥 1B位 “ 按下時(shí) ” \\本站點(diǎn) \閥 1AB位移動 =\\本站點(diǎn) \閥 1AB位移動 +24。 \\本站點(diǎn) \一聯(lián)加載流動 =0。 \\本站點(diǎn) \閥 2A位流動 =10。 7）換向閥 2B位 “ 按下時(shí) ” \\本站點(diǎn) \閥 2AB位移動 =\\本站點(diǎn) \閥 2AB位移動 +24。 \\本站點(diǎn) \二聯(lián)加載流動 =0。 \\本站點(diǎn) \一聯(lián)加載流動 =0。 \\本站點(diǎn) \閥 2A位流動 =0。 \\本站點(diǎn) \回收油箱流量 =\\本站點(diǎn) \回收油箱流量 。 \\本站點(diǎn) \主油箱溫度 =45) \\本站點(diǎn) \循環(huán)水控制 =1。 17）一聯(lián)加載油壓 一聯(lián)加載壓力用于模擬負(fù)載，被測閥的性能測試中需擬定不同的加載壓力，這就需要將壓力傳感器的壓力儀表即時(shí)顯示不同的加載壓力，壓力由操作面板的手動按鈕來控制， 實(shí)際上模擬負(fù)載的壓力是由比例減壓閥 連續(xù)控制的，本論文設(shè)計(jì)中 在面板的壓力值文本上設(shè)定模擬值輸入，可人為 地 輸入壓力值。 19) 一聯(lián)先導(dǎo)控制壓力 先導(dǎo)壓力是由比例減壓閥連續(xù)控制的，其壓力不大于 40bar（已經(jīng)在控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定），可手動調(diào)節(jié)一聯(lián)先導(dǎo)控制油的輸入值，先導(dǎo)壓力調(diào)好后，就可執(zhí)行被測閥換位動作。本論文軟件開發(fā)中擬定主泵壓力隨主泵啟動按鈕按下時(shí)，以 +1/次的速度自動增加到35MPa即固定不變，無需手動調(diào)整的操作。 \\本站點(diǎn) \主泵壓力 =) \\本站點(diǎn) \主泵壓力 =\\本站點(diǎn) \主泵壓力 +。 if(\\本站點(diǎn) \二聯(lián)加載流動 ==0) \\本站點(diǎn) \二聯(lián)加載油壓 =0。 \\本站點(diǎn) \A1 位流動 =0。 } f）電磁轉(zhuǎn)換閥換向 當(dāng)先導(dǎo)控制壓力調(diào)到 30bar 時(shí)，電磁轉(zhuǎn)換閥通電，電磁閥換向打開的油路產(chǎn)生液壓力驅(qū)動液控聯(lián)的換向，本設(shè)計(jì)中按試驗(yàn)原理的要求進(jìn)行，液控聯(lián)的換向?yàn)槭謩?