一种基于PLC控制的液压系统检测台的制作方法

一种基于plc控制的液压系统检测台
技术领域
1.本实用新型涉及顶管掘进机顶进油缸与液压泵站检测技术领域，尤其涉及一种基于plc控制的液压系统检测台。


背景技术：

2.随着非开挖行业的崛起，顶管掘进机的发展成为趋势，顶进油缸与液压泵站发挥着重要的作用，是顶管掘进机不可缺少的部分，因此如何控制油缸与液压泵站的质量和性能成为顶管掘进机厂家不得不考虑的问题，油缸检测实验主要包括最小启动压力测试、油缸行程测试、耐压测试、内泄测试四种，液压泵站的空载运转、耐压试验、密封试验。
3.目前检测油缸与泵站的检测台，只能单纯的检测油缸的系统压力参数，无法直接测试油缸全行程以及耐压测试、内泄测试等，只能够粗略的去检测油缸系统保压值，影响实际测试结果的全面性、准确性和检测效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种基于plc控制的液压系统检测台。
5.为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
6.一种基于plc控制的液压系统检测台，包括操作台、动力箱、液压系统、油缸夹具装置、传感器类和负载测试模块，所述操作台包括plc控制系统、模拟量采集模块、控制面板、比例调节器、触摸屏，操作台内还设置有打印机，动力箱包括了变频器、交流接触器，操作台与动力箱和传感器类以及液压系统电性连接。
7.作为本实用新型的进一步技术方案，所述液压系统包括了电机组、液压泵组、换向阀组、油管三通球阀转换接头、航空插头转换接头。
8.作为本实用新型的进一步技术方案，所述传感器类包括了温度传感器、压力传感器、位移传感器、流量计。
9.作为本实用新型的进一步技术方案，所述负载测试模块包括测试的输入输出采样接口、工作电源接口、各种压力采样接口、油箱温度采样接口、变频器温度和状态采样接口。
10.本实用新型的有益效果：
11.在原单一测试的基础上增加多种传感器同步测试的功能，丰富了整个检测过程的测试内容，适用于顶管机液压油缸装配完成的配套检测，检测系统设有对油缸的控制和运行状态的检测，同时还可以根据需要实时打印实验内容的数据和曲线图，使液压油缸的检验内容更丰富，操作更简单，实验结果更准确，通过检测台按钮选择所需控制电路，并且预留了各种规格的航空插头插座和线束，与配套的预制插头和线束直接对接使用，安全快捷，检测效率高。
附图说明
12.图1为本实用新型的技术方案示意图；
13.图2为本实用新型的操作台的示意图一；
14.图3为本实用新型的操作台的示意图二；
15.图4为本实用新型的动力箱的示意图。
具体实施方式
16.为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
17.参照图1-图4，一种基于plc控制的液压系统检测台，包括操作台、动力箱、液压系统、油缸夹具装置、传感器类和负载测试模块，操作台包括plc控制系统、模拟量采集模块、控制面板、比例调节器、触摸屏，操作台内还设置有打印机，动力箱包括了变频器、交流接触器，液压系统包括了电机组、液压泵组、换向阀组、油管三通球阀转换接头、航空插头转换接头，可对油缸进行性能进行测试，也可通过三通球阀转换接头用来检测液压泵站，航空插头转换接头来实现泵站的启停，传感器类包括了温度传感器、压力传感器、位移传感器、流量计，操作台与动力箱和传感器类以及液压系统电性连接，具体的为操作台与动力箱以及液压系统通过电缆连接。
18.给动力箱提供交流电，规格为ac380v(
±
10％)，50hz，为国内统一标准工业用电，电源接到变频动力箱的小型断路器上。
19.标号2与标号5进行电缆连接，给操作台供电，标号1与标号9通讯电缆连接，plc与变频器通讯连接进行对变频器启动的控制，以及读取变频器的参数，标号3与标号8控制电缆进行连接，控制液压系统的散热装置，以及各类电磁换向阀的动作，标号4信号电缆连接，主要是各类传感器采集数据，通过信号电缆传给模拟量模块，plc进行运算，反馈到触摸屏数据显示。
20.标号6连接液压系统的电机组，标号10连接液压系统的散热装置电机，标号7连接测试泵站电磁阀组，标号11连接测试泵站的传感器组，标号12连接测试泵站的控制电缆。
21.将所测泵站放在待检区域，此时通过液压系统的三通球阀转换装置，将泵站的进油口与出油口连接上，此时相当于泵站替换了液压系统的液压泵站，通过操作台控制面板标号18的区域来控制泵站的动作，来检测泵站的各个性能，通过标号18-1与18-2控制泵站的电机组启停，标号18-3区域控制油缸的往返运动，在检测泵站压力时，泵站通过标号17-2区域来进行泵站压力的升降，泵站压力升降平稳、灵敏、压力振摆不超过
±
0.3mpa，通过压力传感器采集，plc逻辑运算在触摸屏显示，在测试泵站流量时，当泵调节至最大排量空载运转时，可通过流量计采集油液的流量，流量计以电流信号传给模拟量模块，通过plc控制系统运算，反馈给触摸屏，在触摸屏上以数字的形式显示，可以清晰观察此时液压泵的流量，流量值是否在泵额定流量
±
2.5％范围以内。
22.泵站的密封检测：当在工作压力≤16mpa时，试验压力取工作压力的1.5倍，保压5分钟，通过压力传感器与plc采取保压时当前压力，观察有无变化并且观察各连接密封处有无渗漏，在工作压力16-25mpa时，试验压力取工作压力的1.25倍，保压5分钟，通过压力传感
器与plc采取保压时当前压力，观察有无变化并且观察各连接密封处有无渗漏，通过温度传感器采集，再通过plc运算，在触摸屏显示当前的泵站油温，泵站在负载试验大于30分钟，油温要求≤70℃，此时的油温，若大于此时温度，则标号19区域的蜂鸣器会报警，同时触摸屏会有报警提示。
23.将所测油缸放在油缸夹具上，将油缸的两端接口分别接到液压系统的a口与b口，通过标号16的控制面板，对油缸进行检测，标号16-1区域按钮是控制液压泵的启停，电位器是调节液压泵的转速来控制液压油的流量，标号16-2区域按钮是控制油缸伸的启停，标号16-3区域按钮是控制油缸缩的启停，标号16-4区域按钮是控制油缸的散热装置，当液压泵开启时，通过标号16-1区域的电位器调节液压泵的转速，此时液压泵的转速通过plc与变频器之间的通讯协议，采集变频器的频率来转换液压泵的转速，反馈给触摸屏，通过标号17-2区域，调整试验系统压力，使被试液压缸在无负载工况下启动，并全行程往复运动数次，完全排除液压缸内的空气，空气排完后可通过标号16-2区域，控制液压站电磁换向阀的a口打开，输出液压油流入油缸a口，推动油缸推杆移动，同时油缸的另一端液压油通过电磁换向阀的b口，流入液压站，标号17-2区域的电位器来调节溢流阀，使油缸内的压力逐渐增大，通过a口的压力传感器与油缸支架上的位移传感器，经过plc控制系统换算，此时位移传感器数字若有变化，则记录当前的压力在触摸屏上显示为最小启动压力，标号16-3区域，控制液压站电磁换向阀的b口打开，输出液压油流入油缸b口，推动油缸推杆移动，同时油缸的另一端液压油通过电磁换向阀的a口，流入液压站，通过16-2与16-3可以改变油缸推杆向不同方向移动以此来改变油缸的方向，油缸从初始位置到最终位置可以通过位移传感器采集，经过plc换算反馈给触摸屏，在触摸屏上显示油缸伸出的最大行程，当液压缸活塞分别停在行程的两端(单作用液压缸处于行程极限位置)，标号17-2区域的电位器来调节溢流阀，使有缸内的压力逐渐增大，分别向工作腔施加1.5倍的公称压力，通过标号17-3区域，来实现对油缸在1.5倍的公称压力的情况下，进行系统保压试验保压2min，此时观察触摸屏上面的压降值是否有变化，来判断油缸是否有外泄漏现象，此时活塞移动到中位，锁死一工作油口，向另一工作油口加压至指定压力后锁死油口，保压两分钟，观察两腔压力变化曲线，判断油缸内泄露是否符合标准。在油缸检测过程中，油温会随着油缸不停的伸缩而升高，当油温超过触摸屏设定的温度上限时，操作台控制面板标号19的区域会有蜂鸣器报警，同时触摸屏会有报警提示，此时通过标号16-4区域来启动液压系统的散热装置来降低油温，在检测油缸的整个过程中，所需要的数据，都会以曲线的形式记录在触摸屏上，待检验完成后，由触摸屏的打印功能，连接着打印机，打出纸质报告，与现有检测油缸技术相比，自动化程度更高，测试准确度也更高。
24.该液压系统检测台包含的plc、通讯模块、扩展模块、模拟量模块、触摸屏和打印机等，可以对系统进行有效控制并做好对各种传感器的信号采集，具体为对投入的动力系统的启停和加减速进行精准快捷的控制，同时在动力系统运行过程中，采集各个传感器的数值，并实时记录，通过触摸屏将系统运行时的状态真实有效的显示出来，减少人力物力的投入和试验人员主观因素的影响，增强试验的安全性和合理性。
25.该液压系统检测台原单一测试的基础上增加多种传感器同步测试的功能，丰富了整个检测过程的测试内容，适用于顶管机液压油缸装配完成的配套检测，检测系统设有对油缸的控制和运行状态的检测，同时还可以根据需要实时打印实验内容的以及部分数据和
曲线图，使液压油缸的检验内容更丰富，操作更简单，实验结果更准确，通过检测台按钮选择所需控制电路，预留出各种规格的航空插头插座和线束，与配套的预制插头和线束直接对接使用，安全快捷，可以满足油缸装配完成的配套检测，通用性好，效率高。
26.由变频动力箱来执行电磁换向阀的调节，液压泵的启动停止，液压系统的散热，首先给系统正常通电，然后连接被检测件，按照检测要求进行检测，检测过程中触摸屏会显示油缸与泵站被检测过程中的各个数据，触摸屏的显示，包括了油缸检测时保压值、油缸的最大行程、油缸伸出的速度、液压泵站的流量、稳压值、泵站的最大压力、油箱温度、变频器温度、油缸状态、泵站状态，还包括对油缸行程进行设定，对运行温度报警进行设定，对实验标号进行设定。
27.打印装置可以对监测数据进行自动存储，例如启动压力、油缸行程、a口压力曲线、b口压力曲线等。
28.动力箱的变频器作为从站与操作台的plc作为主站之间的通信，通过通讯线控制变频器实现启停功能，通过控制线1来启停散热装置，通过控制线2来启停泵站电机。
29.负载测试模块包括测试的输入输出采样接口、工作电源接口、各种压力采样接口、油箱温度采样接口、变频器温度和状态采样接口，负载测试为1个变频器参与进行两台电机的动力系统，电机动力线用航空插件接变频动力箱预留航插上，按照测试流程即可正常进行。
30.该液压系统检测台所控制的系统压力、a口压力、b口压力、液压泵流量、油箱温度、油缸行程、液压泵状态，每一检测点均设有对应的独立回路。
31.本实用新型在使用时，将油缸安装在油缸夹具上，通过操作台的控制面板进行控制，控制液压泵输出液压油进入油缸，推动油缸油杆进行伸出，同时另一端的液压油通过回油管流入油箱，通过变频器调速可以调节液压泵的流量，比例阀调节压力，通过电磁换向阀来改变油缸的伸出与缩回，以此来检测油缸的最大压力，油缸的保压值，电磁换向阀的a口压力、b口压力、液压泵流量，油缸行程，油箱温度等；
32.将泵站放在待检区，由操作台的控制面板进行控制，通过动力箱上的航空转换接头连接液压泵站，控制泵站的启停与电磁阀的换向，由液压系统的三通球阀转换接头来连接泵站的进油回油管来控制油缸的进油与回油，同时检测出液压泵站的系统压力，液压油的流量，泵站的最大承受压力；
33.对检测过程中系统压力、a口压力、b口压力、系统压力保压值、油缸最大行程、液压系统的流量、泵站的最大压力，皆是由各类传感器采集通过传感器与plc之间的控制线，进行电流信号传递给模拟量模块，plc内部进行运算反馈给触摸屏，在触摸屏上显现出来。
34.以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。