1.1 概述

液壓傳動技術(shù)是機電一體化技術(shù)的重要組成部分，而且液壓傳動相對于機械傳動來說是一門新技術(shù)，隨著流體力學、自動控制、計算機等技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓傳動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為包括傳動、控制、檢測技術(shù)、機電一體化的一門完整的自動化技術(shù)，并且在工業(yè)生產(chǎn)、設備控制等方面都得到了廣泛應用。液壓實驗臺是生產(chǎn)和開發(fā)液壓元件和液壓系統(tǒng)的重要實驗設備。傳統(tǒng)的液壓實驗臺內(nèi)容固定、控制方式單一。

隨著液壓技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)液壓實驗臺的缺陷愈來愈明顯，已不能很好地適應生產(chǎn)和研究的需要。為了可以更好的適應教學的發(fā)展，增強學生解決實際問題的能力，以及滿足現(xiàn)代科研的需求，在傳統(tǒng)液壓試驗臺的基礎上，加入PLC先進控制技術(shù)，構(gòu)建了由PLC作為下位機控制現(xiàn)場設備，由PC作為上位機在線監(jiān)控的控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)機、電、液、計算機的完美結(jié)合，實現(xiàn)實驗處理的自動化，實時監(jiān)控等。采用了由PLC控制技術(shù)來控制液壓試驗臺的自動控制響應快、智能化，學生不僅可以根據(jù)需求搭建各種液壓回路或液壓系統(tǒng)，還可以獨立的進行液壓設計、安裝、調(diào)試、編寫PLC程序、等，有利于提高學生在機電液計算機綜合控制等方面的綜合能力。

1.2液壓傳動的發(fā)展及其研究對象

液壓傳動技術(shù)的發(fā)展，可追溯到17世紀帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，開始奠定了流體靜壓傳動的理論基礎。從18世紀末英國制成了世界上第一臺水壓機算起，已經(jīng)有近300年的歷史，但真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后，液壓技術(shù)由軍用工業(yè)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)，而我國的液壓工業(yè)只經(jīng)過40余年的發(fā)展，就已經(jīng)形成門類齊全、有一定的技術(shù)水平并初具規(guī)模的生產(chǎn)科研體系，其生產(chǎn)的液壓產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防等各個部門。

近20年來，我國液壓工業(yè)通過引進先進技術(shù)，科研攻關(guān)，產(chǎn)品應用技術(shù)飛快發(fā)展，設計生產(chǎn)了許多新型的液壓元件。此外通過計算機輔助技術(shù)（Computer Aided Design，簡稱CAD）、計算機輔助測試（Computer Aided Translation，簡稱CAT）、污染控制、故障診斷、機電一體化等方面研究成果的應用，液壓技術(shù)水平得到很大的提高。當前液壓技術(shù)正向著高效率、高精度、高性能等方向發(fā)展；液壓元件向著體積小、重量輕、微型化和集成化、易維護的方向發(fā)展。因此急需加速人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新，使我國液壓工業(yè)盡早達到世界先進水平。

液壓傳動技術(shù)的發(fā)展旨在研究液壓系統(tǒng)各類元件結(jié)構(gòu)、作用、工作原理、應用方法，以及組成液壓系統(tǒng)的特點。人們經(jīng)過理論與實踐的有機結(jié)合，能夠很快的掌控液壓傳動設備的安裝、調(diào)試、維護及操作。

1.3液壓試驗臺的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

隨著液壓技術(shù)、控制理論、微型計算機、測量測試技術(shù)、教學信息處理、可靠性技術(shù)的發(fā)展，新的液壓試驗臺已朝著高速、高效、智能化、多功能化、多樣化的液壓計算機輔助測試（CAT）方向發(fā)展，早期按照“傳感器+模擬二次儀表”的模式組成液壓設備試驗系統(tǒng)已停產(chǎn)或停止使用，基于虛擬儀器技術(shù)的液壓CAT系統(tǒng)廣泛應用于新的液壓試驗臺制造及應用。采用的計算方法有平均值濾波法、中值濾波法、自適應濾波法、新型PID算法等。采用有VB6等應用軟件開發(fā)液壓CAT實驗軟件。由于原有設備的陳舊或故障面積太大，僅發(fā)現(xiàn)用MCS-51單片機技術(shù)對舊式液壓實驗臺重新開發(fā)與利用，因此，很少發(fā)現(xiàn)采用液壓計算機輔助測試（CAT）對舊式液壓試驗臺重新開發(fā)與利用，對舊式液壓試驗臺重新開發(fā)與利用有一定的推廣應用價值。

1.4課題來源與研究意義

本課題是在QCS-014液壓實驗臺基礎上完成電氣控制系統(tǒng)的研究，使其成為由PLC控制，并能將液壓系統(tǒng)工作過程中的壓力、流量變化數(shù)據(jù)和各電器狀態(tài)信號經(jīng)單片機組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(下位機)轉(zhuǎn)換后傳送給上位PC機，PC機通過編好的相應的操作界面對各個實驗過程進行實時仿真與數(shù)據(jù)處理，形成控制手段先進、實驗條件優(yōu)良、基于虛擬儀器的完成數(shù)據(jù)采集處理的新型實驗設備。該系統(tǒng)在滿足系統(tǒng)功能的條件下，價格低廉、操作方便，滿足開設設計性、創(chuàng)新性實驗的需要，有利于學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并為科研工作創(chuàng)造良好的實驗條件。

1.5 主要研究工作

本課題主要研究的內(nèi)容是進行液壓試驗臺的PLC電氣控制系統(tǒng)設計，流量信號、電器狀態(tài)反饋信號等試驗數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)。主要內(nèi)容如下：

（1）PLC 電氣控制系統(tǒng)的設計。

（2）液壓試驗臺PLC控制系統(tǒng)實驗。

關(guān)健字： 液壓試驗臺 液壓測試臺 葉片泵試驗臺 液壓泵馬達試驗臺 齒輪泵試驗臺 液壓軟管試驗臺 多路閥試驗臺 電磁閥測試臺 液壓閥試驗臺 液壓油缸試驗臺