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YST多功能液压试验台的研试
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CCTV楼的造型是什么
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附上详解： 中央电视台新台址建设工程位于朝阳路和东三环交界处的CBD中央区内----朝阳区东三环中路32号，总建筑面积约59万平方米，该方案由世界著名建筑设计师、荷兰人雷姆·库哈斯担任主建筑师，荷兰大都会建筑事务所负责设计。主要由主楼、电视文化中心及附属配套设施组成。主楼屋顶最高处标高234米，比目前北京市最高建筑———京广中心高20多米。从外观上看，央视大楼由两栋倾斜的大楼作为支柱，在悬空约180米处分别向外横挑数十米“空中对接”，形成“侧面S正面O”的特异造型。作为建国以来国家建设单体最大的公共文化设施，是2008年北京奥运会的重要配套设施之一。
用于北京奥运会的央视新台址——电视文化中心将在今年底封顶，明年年底交付使用。电视中心主要包括电视剧场、录音棚、文化酒店、新闻发布大厅、数字影院、大型视听室、展览区、多功能厅等设施。该中心在2008年奥运会时主要用于转播
中央电视台新台址位于北京东三环路的中央商务区内，由中央电视台(CCTV)主楼、服务楼、电视文化中心(TVCC)及室外工程组成。其中主楼高234米，地上52层、地下3层，设10层裙楼，建筑面积47万平方米。主楼的两座塔楼双向内倾斜6度，在163米以上由“L”形悬臂结构连为一体，建筑外表面的玻璃幕墙由强烈的不规则几何图案组成，造型独特、结构新颖、高新技术含量大，在国内外均属“高、难、精、尖”的特大型项目。 中国中央电视台大楼耗资50亿元人民币。央视新大楼从设计图纸转入建设期。此前，央视新大楼因造价太高、造型特异、交通隐患等问题备受争议。 新台址位于北京市中央商务区规划范围内，用地面积总计18万7000平方公尺，总建筑面积约55万平方公尺，最高建筑约230公尺。 该方案由世界著名建筑设计师、荷兰人雷姆·库哈斯担任主建筑师，荷兰大都会建筑事务所负责设计。中央电视台新台址中将建五星级酒店.TVCC大楼主要由两部分功能组成，即五星级酒店和电视文化中心。酒店设置在TVCC大楼主体内。大楼的四五层内设酒店大堂及餐厅、商店、游泳池等公共活动场所。大堂上部南北两侧为300间客房合围成的中庭，主楼顶部为酒店的风味餐厅。 ５年前，当荷兰人雷姆·库哈斯和德国人奥雷·舍人公布他们的中央电视台新总部大楼的设计方案时，人们简直不敢相信建筑还可以这么做。 从技术上讲，这座建筑存在很大难度。建筑外形就像是一只被扭曲的正方形油炸圈；两座竖立的塔楼向内倾斜，倾角很大；塔楼之间被横向的结构连接起来，总体形成一个闭合的环。这样一种回旋式结构在建筑界还没有现成的施工规范可循。 库哈斯和舍人认为，这种结构是对建筑界传统观念的一次挑战。人们通常认为摩天大楼就应该高耸入云直指天空。 现在，整座建筑的施工很快就要进入关键环节：几周后，工人们就要开始对横结构施工。这部分的技术要求听起来很有点科幻小说的味道：在半空中连接两座塔楼的部分，必须在太阳出来前施工，因为阳光会让塔楼不同部位的钢结构膨胀，从而不利于控制施工质量。 在北京正在建设的大约１００００座新建筑中，ＣＣＴＶ大楼可能是最能显示勃勃雄心的一座，人们在谈到建筑界把北京称为外国建筑师的“东方淘金地”、“试验田”时，每每都会以它作为典型代表。舍人说，这种结构在世界其他地方获准建造的可能性很小，因为其他地方的建筑规范不会允许建造这样的东西。而中国现在很愿意尝试，这为建筑设计创造了一种非常特别的氛围。 为成功举办奥运会，中国政府希望能让北京这座古老城市，变成一座现代化大都会。在所有新建筑中，设计造价８亿美元的ＣＣＴＶ新大楼，带给公众的视觉冲击最强烈。建成后，它将成为中央电视台这个中国惟一全国性电视台的象征，同时，它也是规模仅次于美国五角大楼的世界第二大办公楼。 ＣＣＴＶ大楼主体连接工程将从这个月底开始动工，其中悬空的横结构最终将在明年２月前完工。当年曾担任ＣＣＴＶ大楼设计竞赛评委的香港建筑师严迅奇说，起初他对这个“极其疯狂的设计方案”持相当保留的态度，但到后来，他感觉这个设计能代表“某种精神，这种精神也正是中国在新时期展现出来的东西：不惧权威，敢于尝试，无所畏惧，高度自信”。
塔楼连接部分的结构借鉴了桥梁建筑技术，不同的是，如果把那部分看作“桥”，它将是一座大得出奇、非常笨重的桥。这个桥的某些部分有整整１１层楼高，桥上还包括一段伸出７５米的悬臂，前端没有任何支撑。 按照惯例，设计阶段结束后，施工监督通常由当地建筑师承担。但为确保设计方案得到更好落实，今年３６岁的舍人２００４年做出了一个不同寻常的决定：搬到北京亲自监督施工。 北京建筑行业对建造这个设计方案并无现成的规范可用，于是，北京市政府组织１３位结构专家成立了一个特别小组。在设计竞赛两年后，ＣＣＴＶ新总部大楼获准开工建设。接下来，专家组做了一个３层楼高的复制品用来研究。它被放在一个能模拟地震的液压平台上，上面安装了数百个传感器，用来监控“塔楼”上１万多条钢梁的位移，并测量在不同情况下哪个部位承受的压力最大。 ＣＣＴＶ大楼外面由大面积玻璃窗与菱形钢网格结合而成，作为大楼主体架构，这些钢网格暴露在建筑最外面，而不是像大多数建筑那样深藏其中。舍人说，这样压力基本都能沿着系统传递下去，并找到导入地面的最佳路径。从外观上看，大楼有一部分钢网结构（包括拐角等压力较大部位）比较密集，它们也是整体设计思想的一部分。 记得采纳啊
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从外观上看，央视大楼由两栋倾斜的大楼作为支柱，在悬空约180米处分别向外横挑数十米“空中对接”，形成“侧面S正面O”的特异造型。
中央电视台新台址建设工程位于朝阳路和东三环交界处的CBD中央区内----朝阳区东三环中路32号，总建筑面积约59万平方米，该方案由世界著名建筑设计师、荷兰人雷姆·库哈斯担任主建筑师，荷兰大都会建筑事务所负责设计。主要由主楼、电视文化中心及附属配套设施组成。主楼屋顶最高处标高234米，比目前北京市最高建筑———京广中心高20多米。从外观上看，央视大楼由两栋倾斜的大楼作为支柱，在悬空约180米处分别向外横挑数十米“空中对接”，形成“侧面S正面O”的特异造型。作为建国以来国家建设单体最大的公共文化设施，是2008年北京奥运会的重要配套设施之一。
用于北京奥运会的央视新台址——电视文化中心将在今年底封顶，明年年底交付使用。电视中心主要包括电视剧场、录音棚、文化酒店、新闻发布大厅、数字影院、大型视听室、展览区、多功能厅等设施。该中心在2008年奥运会时主要用于转播
中央电视台新台址位于北京东三环路的中央商务区内，由中央电视台(CCTV)主楼、服务楼、电视文化中心(TVCC)及室外工程组成。其中主楼高234米，地上52层、地下3层，设10层裙楼，建筑面积47万平方米。主楼的两座塔楼双向内倾斜6度，在163米以上由“L”形悬臂结构连为一体，建筑外表面的玻璃幕墙由强烈的不规则几何图案组成，造型独特、结构新颖、高新技术含量大，在国内外均属“高、难、精、尖”的特大型项目。 中国中央电视台大楼耗资50亿元人民币。央视新大楼从设计图纸转入建设期。此前，央视新大楼因造价太高、造型特异、交通隐患等问题备受争议。 新台址位于北京市中央商务区规划范围内，用地面积总计18万7000平方公尺，总建筑面积约55万平方公尺，最高建筑约230公尺。 该方案由世界著名建筑设计师、荷兰人雷姆·库哈斯担任主建筑师，荷兰大都会建筑事务所负责设计。中央电视台新台址中将建五星级酒店.TVCC大楼主要由两部分功能组成，即五星级酒店和电视文化中心。酒店设置在TVCC大楼主体内。大楼的四五层内设酒店大堂及餐厅、商店、游泳池等公共活动场所。大堂上部南北两侧为300间客房合围成的中庭，主楼顶部为酒店的风味餐厅。 ５年前，当荷兰人雷姆·库哈斯和德国人奥雷·舍人公布他们的中央电视台新总部大楼的设计方案时，人们简直不敢相信建筑还可以这么做。 从技术上讲，这座建筑存在很大难度。建筑外形就像是一只被扭曲的正方形油炸圈；两座竖立的塔楼向内倾斜，倾角很大；塔楼之间被横向的结构连接起来，总体形成一个闭合的环。这样一种回旋式结构在建筑界还没有现成的施工规范可循。 库哈斯和舍人认为，这种结构是对建筑界传统观念的一次挑战。人们通常认为摩天大楼就应该高耸入云直指天空。 现在，整座建筑的施工很快就要进入关键环节：几周后，工人们就要开始对横结构施工。这部分的技术要求听起来很有点科幻小说的味道：在半空中连接两座塔楼的部分，必须在太阳出来前施工，因为阳光会让塔楼不同部位的钢结构膨胀，从而不利于控制施工质量。 在北京正在建设的大约１００００座新建筑中，ＣＣＴＶ大楼可能是最能显示勃勃雄心的一座，人们在谈到建筑界把北京称为外国建筑师的“东方淘金地”、“试验田”时，每每都会以它作为典型代表。舍人说，这种结构在世界其他地方获准建造的可能性很小，因为其他地方的建筑规范不会允许建造这样的东西。而中国现在很愿意尝试，这为建筑设计创造了一种非常特别的氛围。 为成功举办奥运会，中国政府希望能让北京这座古老城市，变成一座现代化大都会。在所有新建筑中，设计造价８亿美元的ＣＣＴＶ新大楼，带给公众的视觉冲击最强烈。建成后，它将成为中央电视台这个中国惟一全国性电视台的象征，同时，它也是规模仅次于美国五角大楼的世界第二大办公楼。 ＣＣＴＶ大楼主体连接工程将从这个月底开始动工，其中悬空的横结构最终将在明年２月前完工。当年曾担任ＣＣＴＶ大楼设计竞赛评委的香港建筑师严迅奇说，起初他对这个“极其疯狂的设计方案”持相当保留的态度，但到后来，他感觉这个设计能代表“某种精神，这种精神也正是中国在新时期展现出来的东西：不惧权威，敢于尝试，无所畏惧，高度自信”。
塔楼连接部分的结构借鉴了桥梁建筑技术，不同的是，如果把那部分看作“桥”，它将是一座大得出奇、非常笨重的桥。这个桥的某些部分有整整１１层楼高，桥上还包括一段伸出７５米的悬臂，前端没有任何支撑。 按照惯例，设计阶段结束后，施工监督通常由当地建筑师承担。但为确保设计方案得到更好落实，今年３６岁的舍人２００４年做出了一个不同寻常的决定：搬到北京亲自监督施工。 北京建筑行业对建造这个设计方案并无现成的规范可用，于是，北京市政府组织１３位结构专家成立了一个特别小组。在设计竞赛两年后，ＣＣＴＶ新总部大楼获准开工建设。接下来，专家组做了一个３层楼高的复制品用来研究。它被放在一个能模拟地震的液压平台上，上面安装了数百个传感器，用来监控“塔楼”上１万多条钢梁的位移，并测量在不同情况下哪个部位承受的压力最大。 ＣＣＴＶ大楼外面由大面积玻璃窗与菱形钢网格结合而成，作为大楼主体架构，这些钢网格暴露在建筑最外面，而不是像大多数建筑那样深藏其中。舍人说，这样压力基本都能沿着系统传递下去，并找到导入地面的最佳路径。从外观上看，大楼有一部分钢网结构（包括拐角等压力较大部位）比较密集，它们也是整体设计思想的一部分。
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压缩包内文档预览：设计说明书.doc综合液压实验台设计.doc目录.doc摘要.doc开题报告.doc审题表.doc外文翻译.doc任务书.doc(预览前20页/共32页) 毕业设计说明书（论文）中文摘要为了适应开放式实验教学模式，将实验室原来落后的液压实验台进行优化设计，使其成为较先进的综合型智能型实验台。本文在传统的液压实验台的基础上，结合了制技术和电气控制技术，实现了对该实验台的自动控制。并对原有实验台的控制面板以及整个控制台进行了设计。文章叙述了优化设计的总体设计方案以及研究手段。优化设计后的液压实验台在技术性能和功能上满足了开放实验的要求，具有快速、智能的特点，实现了在一台实验设备上可以进行多项综合性、设计性实验的目的。关键词液压实验台优化设计自动控制本科毕业设计说明书（论文）第2页共32页毕业设计说明书（论文）外文摘要OTOOFTOAOFONOFLCOFOFISOFINITISINOF本科毕业设计说明书（论文）第3页共32页目录1引言,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1液压实验台简介,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1液压实验台的国内外研究现状,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1液压实验台的特点,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2本课题主要研究的内容,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,22液压实验台系统原理与,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3液压实验台系统原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3液压实验台,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,4液压实验台统总体设计的性能指标要求,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,53液压实验台控制系统硬件选择与设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7液压实验台的基本组成,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7液压控制系统的硬件选择与基本回路的实现,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,74液压实验台电气控制与制原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10电器原理图的绘制,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10制原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,13序设计的原则,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,14控制电气图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,155液压实验台的安装与调试,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,16液压实验台的安装,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,16液压实验台的调试,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,16结束语,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,23致谢,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,24参考文献,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,25附录A液压实验台的配置,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,26附录B附录C电气控制原理图附录D液压实验台控制面板加工示意图附录E液压实验台控制面板图本科毕业设计说明书（论文）第4页共32页1引言液压实验台简介液压实验台是液压实验室上世纪80年代初期生产的实验设备，类似早期的液压设备试验系统大部分按照“传感器模拟二次仪表”的模式组成。在试验过程中，一般由模拟记录仪器在纸上记录试验曲线或由试验人员读取并记录试验数据，然后试验人员根据试验曲线和数据手工处理，得到设备的性能。教学实验台利用压力表测量液压系统中某一给定点的压力，表盘指针所指示的刻度对应某一压力值，由于小幅度波动的压力振摆和随时间而漂移的压力偏移值很难通过压力表指针反映出来，有限的刻度格数使读数依赖于实验操作者的目测习惯，从而使测量精度得不到保证原实验使用动态应变仪、光线示波器、感光纸记录阀从一种稳定工作状态到另一稳定工作状态的过渡过程曲线，操作过程复杂繁琐，对液压系统加载一卸荷时的被控压力随时间变化所反映的动态特性参数如动态超调，只能做出定性分析；实验台利用椭圆齿轮流量计测量流量，由于指针指示的刻度值是通过流量计的流体体积总量，因此实验时需利用秒表观测流量计指针每分钟走过的格数来计算此时的流量值，当流量较小时，如测量溢流阀的溢流量时，齿轮的转速很低，泄漏量较大，致使误差很大；为测量液压缸活塞杆在不同负载条件下的运动速度，实验时首先测出活塞杆的总行程，再利用秒表测量活塞杆走完这段行程所用时间，两者相除得到活塞杆的运动速度，这种方法很难客观准确地反映液压缸活塞杆带负载工作时的速度特性。对于像阀门快开、快关这样的快速性试验，往往是通过人的经验来判断设备是否工作正常。显然用这种试验方法得到的结果带有严重的人为误差，效率低、精度差，而且试验过程操作繁琐、分析不方便。因此，对现有的教学实验台进行必须进行更新换代才能满足实际需求1。液压实验台的国内外研究现状随着液压技术、控制理论、微型计算机、测量测试技术、数字信息处理、可靠性技术的发展，新的液压实验台已朝着高速、高效、智能化、多功能化、多样化的液压计算机辅助测试向发展，早期按照“传感器模拟二次仪表”的模式组成液压设备试验系统己停产或停止使用，基于虚拟仪器技术的液压用的计算方法有平均值滤波法、中值滤波算法、自适应滤波算法、新型法等。采用有应用软件开发液压验软件2。由于原本科毕业设计说明书（论文）第5页共32页有设备的陈旧或故障面积太大，仅发现用片机技术对旧式液压实验台重新开发与利用，因此，很少发现采用液压计算机辅助测试旧式液压实验台重新开发与利用，对旧式液压实验台重新开发与利用有一定的推广应用价值。液压实验台的特点3（1）采用透明有机玻璃外壳，可以观察到液压传动装置的内部构造和工作流程。（2）防漏快插结构使得实验回路的组装简便、快捷，清洁、干净。红色的液压油和银白色底版使得元件的内部结构鲜明直观。（3）通过透明的油管和红色液压油可以清晰的观察到液压油在液压元件中的整个流动过程。（4）独立的元件模块，方便的安装方式，可以随意的组合各实验模块，搭建各种不同的实验回路。（5）液压元件的最大承受压力为1额定工作压力为安全的低压实验系统。（6）采用程控制模块，实现可编程程序控制器（能控制。使得机、电、液控制有机结合起来，优化控制方案。（7）配有虚拟仿真软件。本课题主要研究的内容4（1）在了解液压实验台结构的基础上，根据液压实验台的功能要求，给出液压实验台的整体设计方案，及各部分功能划分。（2）根据用户的主要功能需求，对各功能的实现方法作了详细的研究。（3）详细分析系统的输入输出，完成液压实验台的硬件的选取。此外，完成了液压实验台的电气控制图及（4）对液压实验台的液压控制回路进行设计，可以使用户更加方便的了解实验台的运行状况，并且设计液压传动实验台控制面板及整体结构。本科毕业设计说明书（论文）第6页共32页2液压实验台系统原理与统总体设计方案液压实验台系统原理改进前的液压实验台系统局部原理如图2图2学实验台局部液压系统原理图实验时需要根据实验步骤分别测量不同压力接点处的压力，通过流量计的流量以及负载变化时液压缸活塞杆的运动速度。如测定定量叶片泵工作特性时，通过调节节流阀3的开口度，控制系统压力达到某一设定值，然后分别测量某一开口稳定后的流量，作为泵的不同负载时对应的输出流量；又如在测试先导式溢流阀5的启闭特性时，需按给定的压力值调节溢流阀2的调压手轮使系统逐渐升压，然后分别测出不同压力下被试溢流阀的溢流量。由于实验过程中几个压力接点处的压力、流量需要分别通过观察压力表和流量计所指格数读出，液压缸活塞杆的速度通过人工测量位移和时间后间接测取，获取实验数据的方法不够便捷直接，实验数据的随机误差较大，测量精度受限，特别是动态数据，如压力振摆和压力偏移、过渡过程中的动态超调、上升时间的测量存在一定困难5。本科毕业设计说明书（论文）第7页共32页液压实验台统总体设计方案在实现液压实验台用一台个人计算机作为主体构成整个数据采集测量系统分别用压力传感器、流量传感器取代原来的压力表和流量计同时为实现液压缸活塞杆速度的测取，在活塞杆上加装位移传感器；选择合适的数据采集接口卡，用在数据采集接口卡上集装的模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、A/数据采集接口卡与计算机接口来共同完成压力、流量、速度的数据处理和显示。其系统构成如图22图2压实验台A）图2压实验台B）本科毕业设计说明书（论文）第8页共32页液压实验台统总体设计的性能指标要求67液压实验台统的总体精度确定为6"，压力、流量、位移速度的单项测量精度为精度为5"，由单人操作在15内完成单项数据的动态显示，能够在2分钟内完成单项实验，在6分钟内完成原有实验台的实验项目要求。（1）传感器传感器把动态运行的液压系统中的各种待转换的物理量，如压力、流量、位移等非电量信号转换成电量信号。原液压实验台系统最大工作压力63㎏F/原来3个模拟式压力表的精度为50"，系统设计中，选择3个压力传感器替代3个模拟式压力表，因此，确定选择的压力传感器量程为1度为5"。原液压实验台系统采用最大流量9L/L5X10S，通径为6㎜的椭圆齿轮流量计，精度为30"，系统设计中，选择1个流量传感器替代原来的椭圆齿轮流量计，因此，确定选择的流量传感器为9L/L5X10S，精度为1"。原液压实验台系统测量活塞杆速度的秒表等工具的精度均为50"，因此，确定选择加装在活塞杆的位移传感器替代原来的工具，精度为L"。（2）模拟多路开关由于液压实验中分时测量压力、流量、速度，为简化电路、降低成本，采用了一个公共的A/时对各路模拟量进行刀拟多路开关可以轮流切换各路模拟量与A/得在一个特定的时间内，只允许一路模拟信号输入到A/D转换器，实现分时转换。模拟多路开关至少可提供10个单端或5个双端单、双极性模拟信号输入通道，必须满足液压统设计的数据采集提供最大为2500（3）程控放大器程控放大器的作用是将微弱的输入信号进行放大，以便充分利用A乃转换器的满量程分辨率。在液压实验台多路模拟通道数据采集测试系统中，各通道的模拟电压信号有较大差异，因此要求对各通道采用不同的放大倍数进行放大，即放大器的放大倍数可以实时控制改变。程控放大器的放大倍数随时可以由一组数码控制，这样，在多路开关改变其通道序号时，程控放大器也由相应的一组数码控制改变放大倍数，即为每个模拟通道提供最合适的放大倍数。在构成液压实验台于各检测点所采用的传感器类型不同，输出的本科毕业设计说明书（论文）第9页共32页信号电平也有较大的差异。如压力传感器输出的信号为毫伏级，位移传感器输出的信号为伏级，电压变化范围很宽。由于刀～1此，必须根据输入信号电平的大小，改变测量放大器的增益，使各输入通道均用最佳增益进行放大。要求输入量程可扩充为双极性时的士15V，士1V，士单极性时的0～10V，0～1V，0～0～别具有L，10，100，1000的放大倍数。（4）采样/保持器A/完成一次转换需要一定的时间，采样/保持器可以使在这段时间内A/保证有较高的转换精度。设计中的程控放大器转换时间为8ΜS，因此要保证采样/保持器的孔径时间小于保证转换精度。（5）A/计算机只能处理数字信号，A/A/因整个系统的总体精度为5"，设计中的A/2位，量程为1换时间为8ΜS，最高采样频率可达1换精度定为4"就可以满足要求。（6）微机及外部设备微机是液压实验台机辅助测试与其它常规测试仪表的一个重要区别是它对软件的依赖。微机在液压成压力、流量、速度信号从测取、处理到分析、显示的一系列工作。根据系统设计总体，采用的微机的主板要具有线接口，750M以上，硬盘为60G，内存为128M，采用普通彩色显示器，彩色打印机就可以满足设计要求。本科毕业设计说明书（论文）第10页共32页3液压实验台控制系统硬件选择与设计液压实验台的基本组成液压实验台是由实验台架、液压泵站、常用液压元件、电气控制单元等几部分组成8。（1）实验台架实验台架由实验安装面板（铝合金型材）、实验操作台等构成。安装面板为带“T”沟槽形式的铝合金型材结构，可以方便、随意地安装液压元件，搭接实验回路。（2）液压泵站系统额定工作压力（A）电机泵装置（台）电机交流电机，功率速0～1420R/泵定压力定流量10L/B）油箱公称容积30L；附有液位、油温指示计，吸油、回油滤油器、安全阀等。（3）常用液压元件（见相关硬件选取的表格）每个液压元件均配有安装底板，可方便、随意地将液压元件安放在实验面板（铝合金型材）上。油路搭接采用开闭式快换接头，拆接方便，不漏油。（4）电气控制单元可编程序控制器用日本三菱I/4点，继电器输出形式，电源电漏电脱扣器，接触器，直流24磁阀输出控制口，连接线缆，插座，按钮，指示灯等。液压控制系统的硬件选择与基本回路的实现液压控制系统的硬件参见附录A该系统可以对十几种基本回路进行综合性能的实验。利用所提供的系统配置可以分别组合成调压﹑卸荷﹑蓄能分压﹑自控背压﹑节流﹑调速﹑差动﹑同步﹑顺序﹑加载等典型回路的拆分与组合。元件间采用国际通行的高压树脂软管与卡套式快换接头连接，连接快速，密封效果好，拆分方便，组合灵活，非常适用实际动手能力的训练和培养910。本科毕业设计说明书（论文）第11页共32页几种实验回路的演示实验如下（1）压力控制回路中单作用增压缸的增压回路图3作用增压缸的增压回路图示位置工作时，系统供油压力入增压缸大活塞左腔，此时在小活塞右腔即可得到所需要的较高的压力两位四通电磁换向阀右位接入系统时，增压缸返回，辅助油箱中的油液经单向阀补入小活塞右腔。因此该回路只能间断增压。（2）速度控制回路中进油节流调速回路图3油节流调速回路如图所示，节流阀串联在液压泵和液压缸之间。液压泵输出的油液一部分经过节流阀进入液压缸工作腔，推动活塞运动，多余的油液经溢流阀流回油箱。有溢流是这种调速回路能够正常工作的必要条件。由于溢流阀有溢流，泵的出口压力节节流阀的通流面积，即可调节节流阀的流量，从本科毕业设计说明书（论文）第12页共32页而调节液压缸的运动速度。（3）方向控制回路中溢流缓冲回路图3流缓冲回路图所示的为溢流缓冲回路中的液压缸双向缓冲回路，缓冲用溢流阀1调节压力应该比主溢流阀2的调节压力高510，当出现液压冲击时产生的冲击压力使溢流阀1打开，实现缓冲，缸的另一腔（低压腔）通过单向阀从油箱补油，以防止产生气穴现象。本科毕业设计说明书（论文）第13页共32页4液压实验台电气控制与制原理电器原理图的绘制原则为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制而成。它包括所有电器元件的导电部件和接线端点，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反应电器元件的大小。由于原理图结构简单，层次分明，适合研究、分析电路的工作原理等优点11。所以为了满足控制系统的要求，所以必须符合以下要求（1）原理图分主电路和辅助电路两部分。（2）原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家统一规定的各器元件的标准图形符号，标注也要用国家统一规定的文字符号。（3）在原理图中，各个电器元件和部件控制线路中的位置，可根据便于读图的原则安排，不必按实际位置画，同一电器元件的各个部件可以不画在一处。（4）原理图中，所有电器触点，都按没有通电和没有外力作用时的状态画出。（5）原理图中，各电器元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。（6）原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑色圆点表示。电气设计中应该注意的问题（1）尽量减少控制电源种类及控制电源的用量。（2）尽量减少元件的品种、规格与数量，同一用途的器件尽可能选用相同品牌、型号的产品。（3）在控制线路正常工作时，除必须通电的电器外，尽量减少通电电器的数量，以利于节能，延长电器元件寿命和减少故障。（4）合理使用电器触点。电器元件的选择与电气控制图的设计电器元件的选择表序号元件名称元件型号数量序号元件名称元件型号数量1交流接触器0A220V221多股铜芯线00M本科毕业设计说明书（论文）第14页共32页2塑料外壳式断路器0A122多股铜芯线00M3塑料外壳式断路器A123冷压端头00粒4单极断路器5124可编程按制器5单极断路器3225电压表856单极断路器1726三档旋钮7二极管00V627两档旋钮8行程开关28温控仪9快速插头插座26套29四芯屏蔽线快速插头插座14套11信号灯Φ导轨1000512自锁带灯按钮4绿10红11131开关电源13挡板4块32缠绕管Φ820M14普通按钮绿61233缠绕管Φ1640M15自锁带灯按钮43绿334黑色记号笔116中间继电器35卡轨1M/根117电流表85036接线端子板5A818紧急停止按钮37接线端子板0A1019多股铜芯线00M38行线槽30020绝缘胶木板铜箔连接板1000电气控制图的设计由于液压实验台采用三相异步电动机，因此液压实验台需要一个变压器把电压从2204V，其次由于要实现对液压实验台电力拖动系统的启动、调速、反转和制本科毕业设计说明书（论文）第15页共32页动等运行性能的控制，同样也要实现对系统的保护作用，因此电气控制图如下图气控制回路图气控制回路本科毕业设计说明书（论文）第16页共32页制原理可编程控制器控制系统的设计步骤121根据被控对象的控制要求，确定整个系统的输入/输出设备的数量，从而确定，包括开关量I/O、模拟量I/2充分估计被控制对象和以后发展的需要，所选I/O点数应留有一定的余量；3确定选用的4建立I/绘制输出硬件接线图；5根据控制要求绘制用户程序流程图；6编制用户程序，并将用户程序装入7离线调试用户程序；8进行现场联机调试用户程序；9编制技术文件。可编程控制器的确定可编程控制器的分类（1）按I/13（A）小型I/O点数在256点以下，用户程序存储器容量在2K步以下的可编程控制器称为小型（B）中型I/O点数在256到2048之间，用户程序存储器容量在2K到8（C）大型I/O点数在2048点以上，用户程序存储器容量在8K步以上的可编程控制器称为大型（2）按结构型式分类（A）整体式目前使用最普遍的一种型式。它是将电源、I/O模块及存储器等各个部分都集中在一个机壳内，通常称之为基本单元。它具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。（B）模块式是将电源模块、I/O模块等，然后安装在同一块基板或框架上。这种结构配置灵活，装配方便，便于扩展和维修。一般大、中型（C）叠装式种结构将整体式结构紧凑和模块式结构配置灵活的特点结合本科毕业设计说明书（论文）第17页共32页起来，其中源等单位也为各自独立模块，但安装不用基板，而用电缆进行连接，且各模块可以一层一层地叠加。（3）按功能分类14（A）低档机，具有逻辑运算、计时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，主要用于顺序控制、逻辑控制或少量模拟量的单位的单机控制系统。（B）中档机，除有低档机的功能外，还具有较强的模拟量处理、数值运算、数值的比较与传送、远程I/（C）高档机，除有中档机的功能外，增设有带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算及其他特殊功能运算。通过上面的可编程控制器的分类，我们可以确定液压实验台的选择如下表编程控制器的确定型号输入点数输出点数继电器输出晶体管输出继电器输出晶体管输出424序设计的原则在控制系统中软件的设计非常重要，为了满足控制系统的要求编制的软件必须符合以下要求15。（1）易维护由于自动化程度的不断提高，控制系统结构日益复杂，设计人员很难在一段时间内就对整个系统理解无误，软件的设计和调试不可能一次就完成，很多的问题是在运行过程中出现的，这就要求编制的软件易于理解和修改。（2）实时性由于工业过程控制系统是实时控制系统，所以对应用软件的执行速度都有一定的要求，即能够在被控对象允许的时间间隔内对系统进行控制计算和处理。实时性是控制系统的普遍要求，要求系统能够及时响应外部事件的发生并及时给出处理结果。近年来随着硬件的集成度与速度的提高配合相应的软件实时性很容易满足要求。（3）可靠性在控制系统中系统的可靠性是至关重要的，它是系统正常运行的基本保障。可靠性一方面取决于硬件组成，另一方面又取决于软件结构，它包括两方面的含义；第一是运行参数环境发生变化时软件能够可靠的运行并给出正确结果；第二是软件能够在工业环境极其恶劣环境下运行。本科毕业设计说明书（论文）第18页共32页控制电气图在整个液压台设计中，需要检测的输入量有24个，输出量有16个。系统中可编程控制器的输入/输出端子分配如图所示图本科毕业设计说明书（论文）第19页共32页5液压实验台的安装与调试液压实验台的安装液压实验台的安装是根据系统液压控制原理图和电气原理图，安装液压元件和各模块并且将。其安装步骤如下（1）实验台架和控制面板的安装；（2）电源的安装；（3）液压泵站；（4）I/O模板的安装；（5）电源及机架的接地；（6）I/O扩展电缆连接；（7）I/O模块接线；（8）现场布线。液压实验台的调试液压实验台调试分为线路检查和软件调试两部分。线路检查线路检查包括两个方面一是连接的正确性，另一个是线路连接的可靠性，即接线是否有效。检查线路是为了保证液压实验台的正确安全工作。只要耐心认真地按照设计图纸一一对应就行，重点检查的是接线的质量，因为任何一个线头都可能松动导致运行出错。特别是当几个线头接到一个端子上而这些线既有散线又有实心线并且线的粗细不相同时对接线质量的检查就更为重要。检查出来没有接好的就地重接16。软件调试软件调试包括现场调试和（1）现场调试在接线工作完成之后，可以进行液压实验台的上电调试。首先对每个端口进行测试，避免因为单个端口的问题导致调试失败。现场设备情况如图本科毕业设计说明书（论文）第20页共32页图51主工作台（2）序调试，主要按照面板的设计进行逐个调试，如果出现故障，就按照信息传输的过程进行检查，先检查硬件接线，再检查软件。为了验证液压实验台软件是否能工作，于是通过下面两个实验来进行验证。本科毕业设计说明书（论文）第21页共32页实验一液压缸左右移动实验（1）实验回路右行左行停10图压缸左右移动工作示意图（2）硬件接线图图压缸左右移动硬件接线图本科毕业设计说明书（论文）第22页共32页（3）梯形图图压缸左右移动梯形图指令表如下D21100本科毕业设计说明书（论文）第23页共32页D验二液压试验台行程开关自动控制实验此回路由行程开关控制顺序回路。当电磁阀1通电缸到行程开关①，，电磁阀2通电，缸到行程开关②，信号，使电磁阀1断电，缸到行程开关③，给出信号，电磁阀2断电，缸（1）实验油路图压试验台行程开关自动控制示意图本科毕业设计说明书（论文）第24页共32页（2）硬件示意图图压试验台行程开关自动控制硬件示意图（3）梯形图图压试验台行程开关自动控制梯形图本科毕业设计说明书（论文）第25页共32页指令表如下RDRRDRR过实验一可知以避免同时按下致个周期内同时为按钮上进行互锁。而实验二中，首先统计输入、输出信号，分配端口，可以选择32到了如图所示的硬件接线图。由于实验一与实验二都可以正常的进行工作，因此这个液压实验台能满足实验的需求。本科毕业设计说明书（论文）第26页共32页结束语本文根据对液压实验台工作原理的分析，从液压控制系统方案设计，硬件元件的选择，电气控制设计，制电气设计与实现，液压实验台的安装与调试等方面阐述了液压实验台的开发的过程。该液压实验台工作过程稳定可靠，可以满足学生做实验的要求。通过这几个月的设计，使我对自己所学的知识有了更深入了解；在指导老师帮助下，通过收集各种有关资料所解决的毕业设计问题，为我即将走上工作岗位，独自去面对各种挑战，出色地完成工作任务打下了一定的基础。由于本人水平有限，经验少。文中定有许多不妥甚至错误之处，请各位老师给予指正和教导，本人表示深深的谢意。本科毕业设计说明书（论文）第27页共32页致谢在毕业设计即将完成之际，在这里由衷的向关心过和帮助过我的人表示真诚的感谢首先，特别感谢师，在做毕业设计过程中，师活跃的学术思维、渊博的学识、严谨的治学态度、谦逊正直的为人给我留下了深刻的印象，将使我终生受益。在此对陆宝春教授和王荣林老师致以崇高的敬礼并表示深深的感谢。此外，还要衷心感谢机械工程系的其他曾经给予我指导、问题解答的老师，以及与我朝夕相处、共同研讨解决设计中碰到疑难的同窗学友。最后，感谢毕业设计论文的评阅老师，希望他们能在评阅我的论文之后，指出不足，给出建议。本科毕业设计说明书（论文
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毕业设计说明书（论文）中文摘要为了适应开放式实验教学模式，将实验室原来落后的液压实验台进行优化设计，使其成为较先进的综合型智能型实验台。本文在传统的液压实验台的基础上，结合了制技术和电气控制技术，实现了对该实验台的自动控制。并对原有实验台的控制面板以及整个控制台进行了设计。文章叙述了优化设计的总体设计方案以及研究手段。优化设计后的液压实验台在技术性能和功能上满足了开放实验的要求，具有快速、智能的特点，实现了在一台实验设备上可以进行多项综合性、设计性实验的目的。关键词液压实验台优化设计自动控制本科毕业设计说明书（论文）第2页共32页毕业设计说明书（论文）外文摘要OTOOFTOAOFONOFLCOFOFISOFINITISINOF本科毕业设计说明书（论文）第3页共32页目录1引言,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1液压实验台简介,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1液压实验台的国内外研究现状,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1液压实验台的特点,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2本课题主要研究的内容,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,22液压实验台系统原理与,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3液压实验台系统原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3液压实验台,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,4液压实验台统总体设计的性能指标要求,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,53液压实验台控制系统硬件选择与设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7液压实验台的基本组成,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7液压控制系统的硬件选择与基本回路的实现,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,74液压实验台电气控制与制原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10电器原理图的绘制,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10制原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,13序设计的原则,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,14控制电气图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,155液压实验台的安装与调试,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,16液压实验台的安装,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,16液压实验台的调试,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,16结束语,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,23致谢,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,24参考文献,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,25附录A液压实验台的配置,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,26附录B附录C电气控制原理图附录D液压实验台控制面板加工示意图附录E液压实验台控制面板图本科毕业设计说明书（论文）第4页共32页1引言液压实验台简介液压实验台是液压实验室上世纪80年代初期生产的实验设备，类似早期的液压设备试验系统大部分按照“传感器模拟二次仪表”的模式组成。在试验过程中，一般由模拟记录仪器在纸上记录试验曲线或由试验人员读取并记录试验数据，然后试验人员根据试验曲线和数据手工处理，得到设备的性能。教学实验台利用压力表测量液压系统中某一给定点的压力，表盘指针所指示的刻度对应某一压力值，由于小幅度波动的压力振摆和随时间而漂移的压力偏移值很难通过压力表指针反映出来，有限的刻度格数使读数依赖于实验操作者的目测习惯，从而使测量精度得不到保证原实验使用动态应变仪、光线示波器、感光纸记录阀从一种稳定工作状态到另一稳定工作状态的过渡过程曲线，操作过程复杂繁琐，对液压系统加载一卸荷时的被控压力随时间变化所反映的动态特性参数如动态超调，只能做出定性分析；实验台利用椭圆齿轮流量计测量流量，由于指针指示的刻度值是通过流量计的流体体积总量，因此实验时需利用秒表观测流量计指针每分钟走过的格数来计算此时的流量值，当流量较小时，如测量溢流阀的溢流量时，齿轮的转速很低，泄漏量较大，致使误差很大；为测量液压缸活塞杆在不同负载条件下的运动速度，实验时首先测出活塞杆的总行程，再利用秒表测量活塞杆走完这段行程所用时间，两者相除得到活塞杆的运动速度，这种方法很难客观准确地反映液压缸活塞杆带负载工作时的速度特性。对于像阀门快开、快关这样的快速性试验，往往是通过人的经验来判断设备是否工作正常。显然用这种试验方法得到的结果带有严重的人为误差，效率低、精度差，而且试验过程操作繁琐、分析不方便。因此，对现有的教学实验台进行必须进行更新换代才能满足实际需求1。液压实验台的国内外研究现状随着液压技术、控制理论、微型计算机、测量测试技术、数字信息处理、可靠性技术的发展，新的液压实验台已朝着高速、高效、智能化、多功能化、多样化的液压计算机辅助测试向发展，早期按照“传感器模拟二次仪表”的模式组成液压设备试验系统己停产或停止使用，基于虚拟仪器技术的液压用的计算方法有平均值滤波法、中值滤波算法、自适应滤波算法、新型法等。采用有应用软件开发液压验软件2。由于原本科毕业设计说明书（论文）第5页共32页有设备的陈旧或故障面积太大，仅发现用片机技术对旧式液压实验台重新开发与利用，因此，很少发现采用液压计算机辅助测试旧式液压实验台重新开发与利用，对旧式液压实验台重新开发与利用有一定的推广应用价值。液压实验台的特点3（1）采用透明有机玻璃外壳，可以观察到液压传动装置的内部构造和工作流程。（2）防漏快插结构使得实验回路的组装简便、快捷，清洁、干净。红色的液压油和银白色底版使得元件的内部结构鲜明直观。（3）通过透明的油管和红色液压油可以清晰的观察到液压油在液压元件中的整个流动过程。（4）独立的元件模块，方便的安装方式，可以随意的组合各实验模块，搭建各种不同的实验回路。（5）液压元件的最大承受压力为1额定工作压力为安全的低压实验系统。（6）采用程控制模块，实现可编程程序控制器（能控制。使得机、电、液控制有机结合起来，优化控制方案。（7）配有虚拟仿真软件。本课题主要研究的内容4（1）在了解液压实验台结构的基础上，根据液压实验台的功能要求，给出液压实验台的整体设计方案，及各部分功能划分。（2）根据用户的主要功能需求，对各功能的实现方法作了详细的研究。（3）详细分析系统的输入输出，完成液压实验台的硬件的选取。此外，完成了液压实验台的电气控制图及（4）对液压实验台的液压控制回路进行设计，可以使用户更加方便的了解实验台的运行状况，并且设计液压传动实验台控制面板及整体结构。本科毕业设计说明书（论文）第6页共32页2液压实验台系统原理与统总体设计方案液压实验台系统原理改进前的液压实验台系统局部原理如图2图2学实验台局部液压系统原理图实验时需要根据实验步骤分别测量不同压力接点处的压力，通过流量计的流量以及负载变化时液压缸活塞杆的运动速度。如测定定量叶片泵工作特性时，通过调节节流阀3的开口度，控制系统压力达到某一设定值，然后分别测量某一开口稳定后的流量，作为泵的不同负载时对应的输出流量；又如在测试先导式溢流阀5的启闭特性时，需按给定的压力值调节溢流阀2的调压手轮使系统逐渐升压，然后分别测出不同压力下被试溢流阀的溢流量。由于实验过程中几个压力接点处的压力、流量需要分别通过观察压力表和流量计所指格数读出，液压缸活塞杆的速度通过人工测量位移和时间后间接测取，获取实验数据的方法不够便捷直接，实验数据的随机误差较大，测量精度受限，特别是动态数据，如压力振摆和压力偏移、过渡过程中的动态超调、上升时间的测量存在一定困难5。本科毕业设计说明书（论文）第7页共32页液压实验台统总体设计方案在实现液压实验台用一台个人计算机作为主体构成整个数据采集测量系统分别用压力传感器、流量传感器取代原来的压力表和流量计同时为实现液压缸活塞杆速度的测取，在活塞杆上加装位移传感器；选择合适的数据采集接口卡，用在数据采集接口卡上集装的模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、A/数据采集接口卡与计算机接口来共同完成压力、流量、速度的数据处理和显示。其系统构成如图22图2压实验台A）图2压实验台B）本科毕业设计说明书（论文）第8页共32页液压实验台统总体设计的性能指标要求67液压实验台统的总体精度确定为6"，压力、流量、位移速度的单项测量精度为精度为5"，由单人操作在15内完成单项数据的动态显示，能够在2分钟内完成单项实验，在6分钟内完成原有实验台的实验项目要求。（1）传感器传感器把动态运行的液压系统中的各种待转换的物理量，如压力、流量、位移等非电量信号转换成电量信号。原液压实验台系统最大工作压力63㎏F/原来3个模拟式压力表的精度为50"，系统设计中，选择3个压力传感器替代3个模拟式压力表，因此，确定选择的压力传感器量程为1度为5"。原液压实验台系统采用最大流量9L/L5X10S，通径为6㎜的椭圆齿轮流量计，精度为30"，系统设计中，选择1个流量传感器替代原来的椭圆齿轮流量计，因此，确定选择的流量传感器为9L/L5X10S，精度为1"。原液压实验台系统测量活塞杆速度的秒表等工具的精度均为50"，因此，确定选择加装在活塞杆的位移传感器替代原来的工具，精度为L"。（2）模拟多路开关由于液压实验中分时测量压力、流量、速度，为简化电路、降低成本，采用了一个公共的A/时对各路模拟量进行刀拟多路开关可以轮流切换各路模拟量与A/得在一个特定的时间内，只允许一路模拟信号输入到A/D转换器，实现分时转换。模拟多路开关至少可提供10个单端或5个双端单、双极性模拟信号输入通道，必须满足液压统设计的数据采集提供最大为2500（3）程控放大器程控放大器的作用是将微弱的输入信号进行放大，以便充分利用A乃转换器的满量程分辨率。在液压实验台多路模拟通道数据采集测试系统中，各通道的模拟电压信号有较大差异，因此要求对各通道采用不同的放大倍数进行放大，即放大器的放大倍数可以实时控制改变。程控放大器的放大倍数随时可以由一组数码控制，这样，在多路开关改变其通道序号时，程控放大器也由相应的一组数码控制改变放大倍数，即为每个模拟通道提供最合适的放大倍数。在构成液压实验台于各检测点所采用的传感器类型不同，输出的本科毕业设计说明书（论文）第9页共32页信号电平也有较大的差异。如压力传感器输出的信号为毫伏级，位移传感器输出的信号为伏级，电压变化范围很宽。由于刀～1此，必须根据输入信号电平的大小，改变测量放大器的增益，使各输入通道均用最佳增益进行放大。要求输入量程可扩充为双极性时的士15V，士1V，士单极性时的0～10V，0～1V，0～0～别具有L，10，100，1000的放大倍数。（4）采样/保持器A/完成一次转换需要一定的时间，采样/保持器可以使在这段时间内A/保证有较高的转换精度。设计中的程控放大器转换时间为8ΜS，因此要保证采样/保持器的孔径时间小于保证转换精度。（5）A/计算机只能处理数字信号，A/A/因整个系统的总体精度为5"，设计中的A/2位，量程为1换时间为8ΜS，最高采样频率可达1换精度定为4"就可以满足要求。（6）微机及外部设备微机是液压实验台机辅助测试与其它常规测试仪表的一个重要区别是它对软件的依赖。微机在液压成压力、流量、速度信号从测取、处理到分析、显示的一系列工作。根据系统设计总体，采用的微机的主板要具有线接口，750M以上，硬盘为60G，内存为128M，采用普通彩色显示器，彩色打印机就可以满足设计要求。本科毕业设计说明书（论文）第10页共32页3液压实验台控制系统硬件选择与设计液压实验台的基本组成液压实验台是由实验台架、液压泵站、常用液压元件、电气控制单元等几部分组成8。（1）实验台架实验台架由实验安装面板（铝合金型材）、实验操作台等构成。安装面板为带“T”沟槽形式的铝合金型材结构，可以方便、随意地安装液压元件，搭接实验回路。（2）液压泵站系统额定工作压力（A）电机泵装置（台）电机交流电机，功率速0～1420R/泵定压力定流量10L/B）油箱公称容积30L；附有液位、油温指示计，吸油、回油滤油器、安全阀等。（3）常用液压元件（见相关硬件选取的表格）每个液压元件均配有安装底板，可方便、随意地将液压元件安放在实验面板（铝合金型材）上。油路搭接采用开闭式快换接头，拆接方便，不漏油。（4）电气控制单元可编程序控制器用日本三菱I/4点，继电器输出形式，电源电漏电脱扣器，接触器，直流24磁阀输出控制口，连接线缆，插座，按钮，指示灯等。液压控制系统的硬件选择与基本回路的实现液压控制系统的硬件参见附录A该系统可以对十几种基本回路进行综合性能的实验。利用所提供的系统配置可以分别组合成调压﹑卸荷﹑蓄能分压﹑自控背压﹑节流﹑调速﹑差动﹑同步﹑顺序﹑加载等典型回路的拆分与组合。元件间采用国际通行的高压树脂软管与卡套式快换接头连接，连接快速，密封效果好，拆分方便，组合灵活，非常适用实际动手能力的训练和培养910。本科毕业设计说明书（论文）第11页共32页几种实验回路的演示实验如下（1）压力控制回路中单作用增压缸的增压回路图3作用增压缸的增压回路图示位置工作时，系统供油压力入增压缸大活塞左腔，此时在小活塞右腔即可得到所需要的较高的压力两位四通电磁换向阀右位接入系统时，增压缸返回，辅助油箱中的油液经单向阀补入小活塞右腔。因此该回路只能间断增压。（2）速度控制回路中进油节流调速回路图3油节流调速回路如图所示，节流阀串联在液压泵和液压缸之间。液压泵输出的油液一部分经过节流阀进入液压缸工作腔，推动活塞运动，多余的油液经溢流阀流回油箱。有溢流是这种调速回路能够正常工作的必要条件。由于溢流阀有溢流，泵的出口压力节节流阀的通流面积，即可调节节流阀的流量，从本科毕业设计说明书（论文）第12页共32页而调节液压缸的运动速度。（3）方向控制回路中溢流缓冲回路图3流缓冲回路图所示的为溢流缓冲回路中的液压缸双向缓冲回路，缓冲用溢流阀1调节压力应该比主溢流阀2的调节压力高510，当出现液压冲击时产生的冲击压力使溢流阀1打开，实现缓冲，缸的另一腔（低压腔）通过单向阀从油箱补油，以防止产生气穴现象。本科毕业设计说明书（论文）第13页共32页4液压实验台电气控制与制原理电器原理图的绘制原则为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制而成。它包括所有电器元件的导电部件和接线端点，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反应电器元件的大小。由于原理图结构简单，层次分明，适合研究、分析电路的工作原理等优点11。所以为了满足控制系统的要求，所以必须符合以下要求（1）原理图分主电路和辅助电路两部分。（2）原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家统一规定的各器元件的标准图形符号，标注也要用国家统一规定的文字符号。（3）在原理图中，各个电器元件和部件控制线路中的位置，可根据便于读图的原则安排，不必按实际位置画，同一电器元件的各个部件可以不画在一处。（4）原理图中，所有电器触点，都按没有通电和没有外力作用时的状态画出。（5）原理图中，各电器元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。（6）原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑色圆点表示。电气设计中应该注意的问题（1）尽量减少控制电源种类及控制电源的用量。（2）尽量减少元件的品种、规格与数量，同一用途的器件尽可能选用相同品牌、型号的产品。（3）在控制线路正常工作时，除必须通电的电器外，尽量减少通电电器的数量，以利于节能，延长电器元件寿命和减少故障。（4）合理使用电器触点。电器元件的选择与电气控制图的设计电器元件的选择表序号元件名称元件型号数量序号元件名称元件型号数量1交流接触器0A220V221多股铜芯线00M本科毕业设计说明书（论文）第14页共32页2塑料外壳式断路器0A122多股铜芯线00M3塑料外壳式断路器A123冷压端头00粒4单极断路器5124可编程按制器5单极断路器3225电压表856单极断路器1726三档旋钮7二极管00V627两档旋钮8行程开关28温控仪9快速插头插座26套29四芯屏蔽线快速插头插座14套11信号灯Φ导轨1000512自锁带灯按钮4绿10红11131开关电源13挡板4块32缠绕管Φ820M14普通按钮绿61233缠绕管Φ1640M15自锁带灯按钮43绿334黑色记号笔116中间继电器35卡轨1M/根117电流表85036接线端子板5A818紧急停止按钮37接线端子板0A1019多股铜芯线00M38行线槽30020绝缘胶木板铜箔连接板1000电气控制图的设计由于液压实验台采用三相异步电动机，因此液压实验台需要一个变压器把电压从2204V，其次由于要实现对液压实验台电力拖动系统的启动、调速、反转和制本科毕业设计说明书（论文）第15页共32页动等运行性能的控制，同样也要实现对系统的保护作用，因此电气控制图如下图气控制回路图气控制回路本科毕业设计说明书（论文）第16页共32页制原理可编程控制器控制系统的设计步骤121根据被控对象的控制要求，确定整个系统的输入/输出设备的数量，从而确定，包括开关量I/O、模拟量I/2充分估计被控制对象和以后发展的需要，所选I/O点数应留有一定的余量；3确定选用的4建立I/绘制输出硬件接线图；5根据控制要求绘制用户程序流程图；6编制用户程序，并将用户程序装入7离线调试用户程序；8进行现场联机调试用户程序；9编制技术文件。可编程控制器的确定可编程控制器的分类（1）按I/13（A）小型I/O点数在256点以下，用户程序存储器容量在2K步以下的可编程控制器称为小型（B）中型I/O点数在256到2048之间，用户程序存储器容量在2K到8（C）大型I/O点数在2048点以上，用户程序存储器容量在8K步以上的可编程控制器称为大型（2）按结构型式分类（A）整体式目前使用最普遍的一种型式。它是将电源、I/O模块及存储器等各个部分都集中在一个机壳内，通常称之为基本单元。它具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。（B）模块式是将电源模块、I/O模块等，然后安装在同一块基板或框架上。这种结构配置灵活，装配方便，便于扩展和维修。一般大、中型（C）叠装式种结构将整体式结构紧凑和模块式结构配置灵活的特点结合本科毕业设计说明书（论文）第17页共32页起来，其中源等单位也为各自独立模块，但安装不用基板，而用电缆进行连接，且各模块可以一层一层地叠加。（3）按功能分类14（A）低档机，具有逻辑运算、计时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，主要用于顺序控制、逻辑控制或少量模拟量的单位的单机控制系统。（B）中档机，除有低档机的功能外，还具有较强的模拟量处理、数值运算、数值的比较与传送、远程I/（C）高档机，除有中档机的功能外，增设有带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算及其他特殊功能运算。通过上面的可编程控制器的分类，我们可以确定液压实验台的选择如下表编程控制器的确定型号输入点数输出点数继电器输出晶体管输出继电器输出晶体管输出424序设计的原则在控制系统中软件的设计非常重要，为了满足控制系统的要求编制的软件必须符合以下要求15。（1）易维护由于自动化程度的不断提高，控制系统结构日益复杂，设计人员很难在一段时间内就对整个系统理解无误，软件的设计和调试不可能一次就完成，很多的问题是在运行过程中出现的，这就要求编制的软件易于理解和修改。（2）实时性由于工业过程控制系统是实时控制系统，所以对应用软件的执行速度都有一定的要求，即能够在被控对象允许的时间间隔内对系统进行控制计算和处理。实时性是控制系统的普遍要求，要求系统能够及时响应外部事件的发生并及时给出处理结果。近年来随着硬件的集成度与速度的提高配合相应的软件实时性很容易满足要求。（3）可靠性在控制系统中系统的可靠性是至关重要的，它是系统正常运行的基本保障。可靠性一方面取决于硬件组成，另一方面又取决于软件结构，它包括两方面的含义；第一是运行参数环境发生变化时软件能够可靠的运行并给出正确结果；第二是软件能够在工业环境极其恶劣环境下运行。本科毕业设计说明书（论文）第18页共32页控制电气图在整个液压台设计中，需要检测的输入量有24个，输出量有16个。系统中可编程控制器的输入/输出端子分配如图所示图本科毕业设计说明书（论文）第19页共32页5液压实验台的安装与调试液压实验台的安装液压实验台的安装是根据系统液压控制原理图和电气原理图，安装液压元件和各模块并且将。其安装步骤如下（1）实验台架和控制面板的安装；（2）电源的安装；（3）液压泵站；（4）I/O模板的安装；（5）电源及机架的接地；（6）I/O扩展电缆连接；（7）I/O模块接线；（8）现场布线。液压实验台的调试液压实验台调试分为线路检查和软件调试两部分。线路检查线路检查包括两个方面一是连接的正确性，另一个是线路连接的可靠性，即接线是否有效。检查线路是为了保证液压实验台的正确安全工作。只要耐心认真地按照设计图纸一一对应就行，重点检查的是接线的质量，因为任何一个线头都可能松动导致运行出错。特别是当几个线头接到一个端子上而这些线既有散线又有实心线并且线的粗细不相同时对接线质量的检查就更为重要。检查出来没有接好的就地重接16。软件调试软件调试包括现场调试和（1）现场调试在接线工作完成之后，可以进行液压实验台的上电调试。首先对每个端口进行测试，避免因为单个端口的问题导致调试失败。现场设备情况如图本科毕业设计说明书（论文）第20页共32页图51主工作台（2）序调试，主要按照面板的设计进行逐个调试，如果出现故障，就按照信息传输的过程进行检查，先检查硬件接线，再检查软件。为了验证液压实验台软件是否能工作，于是通过下面两个实验来进行验证。本科毕业设计说明书（论文）第21页共32页实验一液压缸左右移动实验（1）实验回路右行左行停10图压缸左右移动工作示意图（2）硬件接线图图压缸左右移动硬件接线图本科毕业设计说明书（论文）第22页共32页（3）梯形图图压缸左右移动梯形图指令表如下D21100本科毕业设计说明书（论文）第23页共32页D验二液压试验台行程开关自动控制实验此回路由行程开关控制顺序回路。当电磁阀1通电缸到行程开关①，，电磁阀2通电，缸到行程开关②，信号，使电磁阀1断电，缸到行程开关③，给出信号，电磁阀2断电，缸（1）实验油路图压试验台行程开关自动控制示意图本科毕业设计说明书（论文）第24页共32页（2）硬件示意图图压试验台行程开关自动控制硬件示意图（3）梯形图图压试验台行程开关自动控制梯形图本科毕业设计说明书（论文）第25页共32页指令表如下RDRRDRR过实验一可知以避免同时按下致个周期内同时为按钮上进行互锁。而实验二中，首先统计输入、输出信号，分配端口，可以选择32到了如图所示的硬件接线图。由于实验一与实验二都可以正常的进行工作，因此这个液压实验台能满足实验的需求。本科毕业设计说明书（论文）第26页共32页结束语本文根据对液压实验台工作原理的分析，从液压控制系统方案设计，硬件元件的选择，电气控制设计，制电气设计与实现，液压实验台的安装与调试等方面阐述了液压实验台的开发的过程。该液压实验台工作过程稳定可靠，可以满足学生做实验的要求。通过这几个月的设计，使我对自己所学的知识有了更深入了解；在指导老师帮助下，通过收集各种有关资料所解决的毕业设计问题，为我即将走上工作岗位，独自去面对各种挑战，出色地完成工作任务打下了一定的基础。由于本人水平有限，经验少。文中定有许多不妥甚至错误之处，请各位老师给予指正和教导，本人表示深深的谢意。本科毕业设计说明书（论文）第27页共32页致谢在毕业设计即将完成之际，在这里由衷的向关心过和帮助过我的人表示真诚的感谢首先，特别感谢师，在做毕业设计过程中，师活跃的学术思维、渊博的学识、严谨的治学态度、谦逊正直的为人给我留下了深刻的印象，将使我终生受益。在此对陆宝春教授和王荣林老师致以崇高的敬礼并表示深深的感谢。此外，还要衷心感谢机械工程系的其他曾经给予我指导、问题解答的老师，以及与我朝夕相处、共同研讨解决设计中碰到疑难的同窗学友。最后，感谢毕业设计论文的评阅老师，希望他们能在评阅我的论文之后，指出不足，给出建议。本科毕业设计说明书（论文
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