一种液压缸实验台的电气控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种液压缸实验台的电气控制系统，包括操作台、电气控制柜、软启及接触器柜、变频柜和动力执行组件，所述操作台上包括有显示屏和工控机，且工控机和显示屏为电连接，所述工控机包括全自动电气测控模块、电气安全运行模块、保护监视模块、自主分析及故障诊断模块。本发明专利技术能实现对各个电气设备的全自动智能运行状态监控，实现实时、准确的对各工艺动作进程进行跟踪及记录、实现对各关键数据参数的实时监测与分析，实现各个电气设备的智能运行、安全运行、工艺参数超限保护、设备故障保护、其它危险状态停机保护，并能实现保护非正常停机状态下的停机原因自主分析与诊断。

An Electrical Control System for Hydraulic Cylinder Test Bench

【技术实现步骤摘要】
一种液压缸实验台的电气控制系统
本专利技术涉及家液压缸实验台电气控制
，尤其涉及一种液压缸实验台的电气控制系统。
技术介绍
电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。具体地来说，电气控制系统是指由若干电气原件组合，用于实现对某个或某些对象的控制，从而保证被控设备安全、可靠地运行，当电气控制系统出现问题时，会对工作人员的安全造成威胁，同时影响工作效率。液压缸是液压系统主要执行元件之一。目前已广泛应用于工程机械、矿山机械、汽车工业以及智能机械等各类行业，如挖掘机、起重机、高空作业车以及机器人制造等，其特性好坏在很大程度上影响液压系统的工作性能。液压缸实验台是测验液压性能和质量的关键设备，通过检测来评价液压缸产品的行程、泄漏和负载效率等性能指标，避免存在质量问题的液压缸进入市场，给客户带来损失与安全隐患，电气控制系统是液压缸实验台的重要组成部分，能够完成对实验台主油泵、补油泵、液压油压力、液压油流量等的控制，但是现有的电气控制系统在全自动智能控制、安全保护、状态监测、故障自主分析与诊断等方面的缺陷与不足，不能全自动对电气设备进行监测与控制，不能及时准确的跟踪与了解各工艺动作流程，不能实现对各种数据的智能监测和分析，不能对机器故障原因进行自主诊断和分析。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种液压缸实验台的电气控制系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种液压缸实验台的电气控制系统，包括操作台、电气控制柜、软启及接触器柜、变频柜和动力执行组件，所述操作台上包括有显示屏和工控机，且工控机和显示屏为电连接，所述工控机包括全自动电气测控模块、电气安全运行模块、保护监视模块和自主分析及故障诊断模块，所述电气控制柜内包括有PLC模块、控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置，所述按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置均和PLC模块连接，所述PLC模块包括全自动智能监控程序、电气安全运行程序、工艺参数越限保护程序、设备故障保护程序、其它危险状态保护程序以及保护非正常停机原因自主分析及诊断辅助程序，所述软启及接触器柜内包括两个断路器、软启动器、两个电动机综合保护器、交流接触器，所述变频柜内包括有断路器和变频器，所述动力执行组件包括普通电动机、变频电动机、定量油泵和变量油泵。优选地，所述电气控制柜内的PLC模块和软启及接触器柜内的两个断路器和两个电动机综合保护器连接。优选地，所述电气控制柜内的PLC模块通过modbus接口与软启及接触器柜内的软启动器实时连接。优选地，所述电气控制柜内的PLC模块通过modbus接口与变频柜内的变频器实时连接。优选地，所述变频器采用矢量型、带modbus通讯接口的变频器。优选地，所述PLC模块采用西门子S7-1200。优选地，所述软启及接触器柜和变频柜内均设有带分励及辅助触头功能的空气开关。优选地，所述软启动器采取带modbus通讯接口的ABB软启动器。本专利技术的有益效果是：本专利技术能实现对各个电气设备的全自动智能运行状态监控，实现实时、准确的对各工艺动作进程进行跟踪及记录、实现对各关键数据参数的实时监测与分析，实现各个电气设备的智能运行、安全运行、工艺参数超限保护、设备故障保护、其它危险状态停机保护，并能实现保护非正常停机状态下的停机原因自主分析与诊断。附图说明图1为本专利技术提出的一种液压缸实验台的电气控制系统操作台的结构示意图；图2为本专利技术提出的一种液压缸实验台的电气控制系统软启及接触器柜的结构示意图；图3为本专利技术提出的一种液压缸实验台的电气控制系统动力执行组件的结构示意图；图4为本专利技术提出的一种液压缸实验台的电气控制系统工控机的结构示意图；图5为本专利技术提出的一种液压缸实验台的电气控制系统电气控制柜内的结构示意图；图6为本专利技术提出的一种液压缸实验台的电气控制系统变频柜内的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-6，一种液压缸实验台的电气控制系统，包括操作台、电气控制柜、软启及接触器柜、变频柜和动力执行组件，软启及接触器柜和变频柜内均设有带分励及辅助触头功能的空气开关，空气开关用于电气系统的过载和短路保护，也便于检修维修时切断子系统的供电，电气控制柜内的PLC模块通过modbus接口与软启及接触器柜内的软启动器实时连接，操作台上包括有显示屏和工控机，且工控机和显示屏为电连接，显示屏将工控机上的各个数据进行显示，工控机上安装基于labVIEW的全自动电气测控及自主分析与诊断软件，软件通过DataSocket与PLC实时通讯，LabVIEW程序作为人机界面，操作人员通过它进行实验过程，实验参数的设置，并完成数据的采集和处理。通过软件控制相应电气设备动作，实现液压缸的试运转实验，启动压力特性实验、耐压实验、耐久性实验、行程实验、频响实验、阶跃实验等多种实验。实验过程中的各个可测状态参数的数据采集处理过程由相应的采集硬件和LabVIEW程序实现。实验项目的实验动作和实验参数指令通过NILabVIEWOPCServer传送给PLC，由PLC完成对具体实验设备动作的控制。工控机包括全自动电气测控模块、电气安全运行模块、保护监视模块和自主分析及故障诊断模块。全自动电气测控模块，根据操作人员指令，自动顺序启停各个电气设备，当某个设备或某条回路不具备启动条件，则智能给出提示。电气安全运行模块，综合根据各个电气及工艺参数，对设备启停顺序、升降速率等进行实时监控，确保启停等运行过程安全。保护监视模块，实时监测电压电流压力等重要电气及工艺参数，当出现非正常状态时，启动声光报警或保护停机和自主分析及故障诊断模块，实时对电气设备动作进程进行监测、存储，当出现超限、故障非正常状态而导致停机时，可根据设备运行历史状态追溯，自主分析故障或停机原因并给出诊断建议或解决办法。工控机电气软件模块保证了电气控制系统的自动化、可靠性、安全性、可维修性，提高了系统使用的智能性、便利性，减轻了使用及维护人员的劳动强度，提高了使用效率。电气控制柜内包括有PLC模块、控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置，PLC模块采用西门子S7-1200，按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置均和PLC模块连接，电气控制柜内的PLC模块和软启及接触器柜内的两个断路器和两个电动机综合保护器连接，PLC模块包括全自动智能监控程序、电气安全运行程序、工艺参数越限保护程序、设备故障保护程序、其它危险状态保护程序以及保护非正常停机原因自主分析及诊断辅助程序，工艺参数越限保护程序，对每个液压缸进行保护，防止测试时超出液压缸的最大值，导致液压缸损坏，其它危险状态保护程序以及保护非正常停机原因自主分析及诊断辅助程序，当出现危险时，及时停机，对每个部件进行保护，同时配合工控机电气软件对停机等故障原因进行分析和诊断，给出可能故障原因及维修建议。软启及接触器柜内包括两个断路器、软启动器、两个电动机综合保护器、交流接触器，软启动器采取带modbus通讯接口的ABB软启动器，实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压缸实验台的电气控制系统，其特征在于：包括操作台、电气控制柜、软启及接触器柜、变频柜和动力执行组件，所述操作台上包括有显示屏和工控机，且工控机和显示屏为电连接，所述工控机包括全自动电气测控模块、电气安全运行模块、保护监视模块和自主分析及故障诊断模块，所述电气控制柜内包括有PLC模块、控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置，所述按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置均和PLC模块连接，所述PLC模块包括全自动智能监控程序、电气安全运行程序、工艺参数越限保护程序、设备故障保护程序、其它危险状态保护程序以及保护非正常停机原因自主分析及诊断辅助程序，所述软启及接触器柜内包括两个断路器、软启动器、两个电动机综合保护器、交流接触器，所述变频柜内包括有断路器和变频器，所述动力执行组件包括普通电动机、变频电动机、定量油泵和变量油泵。

【技术特征摘要】
1.一种液压缸实验台的电气控制系统，其特征在于：包括操作台、电气控制柜、软启及接触器柜、变频柜和动力执行组件，所述操作台上包括有显示屏和工控机，且工控机和显示屏为电连接，所述工控机包括全自动电气测控模块、电气安全运行模块、保护监视模块和自主分析及故障诊断模块，所述电气控制柜内包括有PLC模块、控制电源、按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置，所述按钮及开关、中间继电器、指示灯及声光报警装置均和PLC模块连接，所述PLC模块包括全自动智能监控程序、电气安全运行程序、工艺参数越限保护程序、设备故障保护程序、其它危险状态保护程序以及保护非正常停机原因自主分析及诊断辅助程序，所述软启及接触器柜内包括两个断路器、软启动器、两个电动机综合保护器、交流接触器，所述变频柜内包括有断路器和变频器，所述动力执行组件包括普通电动机、变频电动机、定量油泵和变量油泵。2.根据权利要求1所述的一种液压缸实验台的电气控制系统，其特征在于，所述电气控制柜内的PL...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊美，栾义忠，汪宁，刘海英，孙凯，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37