基于虚拟仪器的电液比例变量泵自动测控系统

　　由于液压技术的不断进步和设备使用要求的不断提高,变量泵采用了很多新技术和新工艺,其出口压力和流量也相继提高,因此要求变量泵测控系统在精 确、兼容性以及稳定性方面进一步提高。早期的变量泵测控系统一般由模拟记录仪器在纸上记录测试曲线或由测试人员读取并记录试验数据,然后根据试验曲线和数 据人工处理后得到被测试泵的性能参数。这种测控系统得到的结果具有一定的人为误差,而且效率低、精度差,已不适应精密附件特别是新型变量泵的精确测试和智 能控制要求。运用虚拟仪器技术进行液压系统监测和控制,使之与功能强大的计算机技术和可靠性强的PLC结合,具有测控精度高、速度快、性价比高、重复性好 和可靠性高以及在线动态测试等特点[1]。

　　本文是基于计算机技术、PLC和虚拟仪器技术,对电液比例变量泵的测控系统进行了设计并开发,主要介绍了测控系统的功能、软硬件组成、参数闭环 控制、抗干扰等测试技术的应用以及测试结果的展示与分析。该测控系统可以实现被试泵的静动态性能测试;数据自动采集、处理、存储和文档输出以及系统动作异 常情况下报错并进行自我保护。

　　1　系统结构及功能

　　电液比例变量泵测控系统由传感器、二次仪表、信号调理器、数据采集卡、可编程逻辑控制器、工控机和电液比例变量泵试验台组成。图1为其液压系统原理图。

　　由图1可以看出,电液比例变量泵6是在普通的压力流量复合控制变量泵的基础上,在泵出口与负载敏感阀3左腔上并联比例节流阀5,来控制泵出口流量;在泵出口的另一条支路上由比例溢流阀2与安全阀1并联来控制泵出口压力。

　　测控系统的结构框图如图2所示。该测试系统由传感器模块、信号调理装置、数据采集设备、比例放大器、工控机及PLC等组成。

　　试验测得的变量泵参数(如压力、流量等)和电动机的参数(扭矩和转速),通过相应的传感器转变为易处理的电信号。信号调理装置对采集的电信号进 行放大、滤波及频率/电压转换等工作,满足数据采集卡的输入要求。数据采集设备主要用于整个测控系统中参数的采集与控制信号的输出。比例放大器将控制程序 输出的电压信号进行放大并转换为驱动比例电磁阀上电磁铁动作的电流信号,改变阀开口大小,进而改变液压系统某处的压力和流量。工业控制计算机具有工作可靠 性高、抗干扰能力强、防震、防潮、体积小等特点,是测控系统的核心,也是测试软件运行的载体。PLC是电气系统的核心,具有极强的逻辑控制性能,使测控系 统中各阀调节方便、精确,而且电、液结合可以很好的实现远程控制。