電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)及相關(guān)流體控制技術(shù)的研究.pdf

1、電磁閥是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件，其性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全性及可靠性。鑒于我國(guó)目前尚沒(méi)有功能完備且技術(shù)先進(jìn)的電磁閥自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，本論文以某電磁閥生產(chǎn)企業(yè)的項(xiàng)目為背景研發(fā)了一套多功能和智能化的電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)對(duì)推動(dòng)電磁閥企業(yè)的生產(chǎn)及電磁閥行業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。本文通過(guò)理論分析、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和相關(guān)流體控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探討，主要研究工作如下:

2、　　1.首先進(jìn)行了電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)，該方案可分為計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)和流體控制系統(tǒng)兩大部分，其中對(duì)于計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)涉及到硬件和軟件兩個(gè)方面:硬件方面著重研究上位工控機(jī)與下位機(jī)PLC組成的集成控制方案，并討論了硬件結(jié)構(gòu)和配置及硬件抗干擾技術(shù);軟件方面以虛擬儀器技術(shù)的設(shè)計(jì)思想為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)了電磁閥各項(xiàng)性能試驗(yàn)的測(cè)試平臺(tái)，采用Labview開(kāi)發(fā)了測(cè)控軟件，該軟件可自動(dòng)完成對(duì)電磁閥的性能測(cè)試，具有數(shù)據(jù)采集、控制、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)管

3、理和打印輸出以及用戶(hù)界面等功能。
　　2.電磁閥試驗(yàn)臺(tái)具有頻繁使用且間歇?jiǎng)幼鞯奶匦?，管路?nèi)流體經(jīng)常以非恒定流狀態(tài)頻繁振蕩，導(dǎo)致管路振動(dòng)繼而損壞高精度傳感器和流體元件。因此，本論文對(duì)電磁閥試驗(yàn)臺(tái)主測(cè)試管路的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究，運(yùn)用阻抗分析法分析主測(cè)試管路發(fā)生諧振的條件以及該管路在頻率域內(nèi)的壓力傳遞特性。采用流體管路頻域模型的近似方法對(duì)主測(cè)試管路的壓力比頻率特性進(jìn)行了仿真研究，通過(guò)仿真研究對(duì)流體管路的幾何尺寸和管路的長(zhǎng)度等因素作出了合理

4、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　3.分析了誘發(fā)液壓沖擊和脈動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理，計(jì)算了最大沖擊壓力和泵源脈動(dòng)頻率。因在實(shí)際的流體系統(tǒng)中根本消除壓力沖擊和振動(dòng)源的脈動(dòng)是極其困難的，采用調(diào)整系統(tǒng)的阻抗特性（如改變管長(zhǎng)和元件結(jié)構(gòu)等）又要受到系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)的限制（如系統(tǒng)正常運(yùn)行工況、元件安裝空間方位等），因此，采用蓄能器以衰減或吸收液壓沖擊和脈動(dòng)。通過(guò)對(duì)蓄能器的消減作用及其動(dòng)態(tài)特性的分析，進(jìn)而合理選擇蓄能器的相關(guān)參數(shù)，使蓄能器達(dá)到最佳的減振效果。
　　4.

5、設(shè)計(jì)了電磁閥試驗(yàn)臺(tái)流體系統(tǒng)的壓力控制方案。針對(duì)該流體系統(tǒng)中壓力難于精確控制的問(wèn)題，分析了變頻泵控調(diào)壓的壓力控制原理，并對(duì)壓力控制的關(guān)鍵元器件進(jìn)行了合理選擇。建立了流體系統(tǒng)壓力的數(shù)學(xué)模型并根據(jù)模糊控制和PID控制各自的優(yōu)點(diǎn)，選擇模糊自適應(yīng)PID控制算法為系統(tǒng)壓力控制策略，進(jìn)行了仿真研究，并將其應(yīng)用于系統(tǒng)泄漏試驗(yàn)和密封試驗(yàn)中。
　　5.基于以上流體控制技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題的研究，設(shè)計(jì)了流體試驗(yàn)臺(tái)和闡述了其結(jié)構(gòu)和工作原理，并在現(xiàn)場(chǎng)搭建完成所設(shè)計(jì)

6、的試驗(yàn)臺(tái)。遵循國(guó)家規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究了不同類(lèi)型電磁閥產(chǎn)品的出廠(chǎng)試驗(yàn)和型式試驗(yàn)的試驗(yàn)方法和流程。最后對(duì)所設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際運(yùn)行及進(jìn)行了電磁閥的各項(xiàng)性能檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)不僅驗(yàn)證了本文對(duì)于電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)和相關(guān)流體控制技術(shù)的研究思路和研究方法是可行的，同時(shí)也表明該電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)不但完全滿(mǎn)足電磁閥產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，而且功能完善、自動(dòng)化程度高且具有極高的應(yīng)用和推廣價(jià)值。
　　本文的相關(guān)研究不僅為成功開(kāi)發(fā)一個(gè)高性能的電