電磁閥檢測系統(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。鑒于我國目前尚沒有功能完備且技術(shù)先進(jìn)的電磁閥自動(dòng)檢測設(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系統(tǒng)。該檢測系統(tǒng)的研發(fā)對推動(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，對電磁閥檢測系統(tǒng)的開發(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)行了電磁閥檢測系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)，該方案可分為計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)和流體控制系統(tǒng)兩大部分，其中對于計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的開發(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)的測試平臺，采用Labview開發(fā)了測控軟件，該軟件可自動(dòng)完成對電磁閥的性能測試，具有數(shù)據(jù)采集、控制、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果數(shù)據(jù)庫管

3、理和打印輸出以及用戶界面等功能。
　　2.電磁閥試驗(yàn)臺具有頻繁使用且間歇?jiǎng)幼鞯奶匦裕苈穬?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，本論文對電磁閥試驗(yàn)臺主測試管路的動(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主測試管路的壓力比頻率特性進(jìn)行了仿真研究，通過仿真研究對流體管路的幾何尺寸和管路的長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)。通過對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)臺流體系統(tǒng)的壓力控制方案。針對該流體系統(tǒng)中壓力難于精確控制的問題，分析了變頻泵控調(diào)壓的壓力控制原理，并對壓力控制的關(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)鍵問題的研究，設(shè)計(jì)了流體試驗(yàn)臺和闡述了其結(jié)構(gòu)和工作原理，并在現(xiàn)場搭建完成所設(shè)計(jì)

6、的試驗(yàn)臺。遵循國家規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究了不同類型電磁閥產(chǎn)品的出廠試驗(yàn)和型式試驗(yàn)的試驗(yàn)方法和流程。最后對所設(shè)計(jì)和開發(fā)電磁閥檢測系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際運(yùn)行及進(jìn)行了電磁閥的各項(xiàng)性能檢測現(xiàn)場試驗(yàn)。現(xiàn)場試驗(yàn)不僅驗(yàn)證了本文對于電磁閥檢測系統(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系統(tǒng)不但完全滿足電磁閥產(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)研究不僅為成功開發(fā)一個(gè)高性能的電