一種基于can總線的液壓缸試驗臺控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于CAN總線的液壓缸試驗臺控制系統，其特征在于：包括上位機監控系統、PC?CAN適配卡、CAN總線和與CAN總線連接的壓力控制子系統、環境控制子系統及速度控制子系統；所述上位機監控系統通過PC?CAN適配卡與CAN總線連接；所述壓力控制子系統包括壓力控制器和與其連接的壓力傳感器、比例溢流閥；所述環境控制子系統包括環境控制器和與其連接的液位報警器、溫度傳感器、冷油機、電加熱器、變頻器及與變頻器連接的油泵電機；所述速度控制子系統包括速度控制器和與其連接的位移傳感器、比例節流閥、電磁換向閥及電控單向閥。本實用新型可以精確定位液壓缸的故障位置，高效準確地完成液壓缸出廠試驗內容。
【專利說明】
一種基于CAN總線的液壓缸試驗臺控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及液壓缸試驗裝置領域，具體涉及一種基于CAN總線的液壓缸試驗臺控制系統。
【背景技術】
[0002]液壓缸試驗臺在液壓缸工作性能檢測方面已經很完善，但針對液壓缸故障定位尤其是多工位長行程液壓缸的內泄漏故障的檢測還較為欠缺。長行程多工位液壓缸的內泄漏故障會造成液壓缸速度與位移控制的失效，其故障診斷與定位的重點是確定泄漏位置和泄漏量，在不拆解液壓缸的前提下這兩個量的測量較困難。目前，內泄漏量的測量主要采用人工測量方法，即用量杯測量單位時間內泄漏油量，這種方法費時費力且不精確。依照國家標準在液壓缸出廠檢驗時，只要活塞位于液壓缸兩端位置時，其內泄漏實驗符合國家標準即認為該項合格，對于長行程多工位液壓缸，如果活塞位于中間工位時內泄漏超標，則液壓缸無法正常工作，但是在出廠檢驗時這種問題卻可能被忽略。因此，針對長行程多工位液壓缸的出廠檢驗和故障維修，設計一種可以精確高效測量液壓缸任意工位內泄漏量的試驗臺控制系統就非常必要。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于針對當前已有技術的不足，提供一種基于CAN總線的液壓缸試驗臺控制系統。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是:一種基于CAN總線的液壓缸試驗臺控制系統，其特征在于:系統包括上位機監控系統、PC-CAN適配卡、CAN總線和與CAN總線連接的壓力控制子系統、環境控制子系統及速度控制子系統；所述上位機監控系統與PC-CAN適配卡連接，PC-CAN適配卡與CAN總線連接;所述壓力控制子系統包括壓力控制器和與其連接的壓力傳感器、比例溢流閥;所述環境控制子系統包括環境控制器和與其連接的液位報警器、溫度傳感器、冷油機、電加熱器、變頻器及與變頻器連接的油栗電機;所述速度控制子系統包括速度控制器和與其連接的位移傳感器、比例節流閥、電磁換向閥及電控單向閥。
[0005]本實用新型中上位機監控系統具有以下作用:I)向CAN總線上發送指令，使相應的子系統依照上位機監控系統的指示完成相應實驗;2)分析傳感器數據，判斷液壓缸故障類型與位置;3)根據故障診斷數據，提出排除故障的方法建議;4)根據出廠試驗結果，判定液壓缸是否合格，如不合格給出分析結論，判斷質量缺陷類型與位置，給出維修方案。
[0006]PC-CAN適配卡用于實現上位機監控系統和壓力控制子系統、環境控制子系統及速度控制子系統的通信;壓力控制子系統用于調節液壓油壓力;環境控制子系統用于調節液壓油溫度，此外還用于檢測液位數據和控制油栗電機的運轉;速度控制子系統用于控制被測液壓缸的運動速度;各個子系統通過CAN總線向上位機監控系統傳送數據并接收上位機監控系統控制指令。
[0007]本實用新型中壓力控制器、環境控制器和速度控制器都選用STC15F2K60S2型單片機。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型可以精確定位液壓缸的故障位置，高效準確地完成液壓缸出廠試驗內容。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型一種基于CAN總線的液壓缸試驗臺控制系統的結構示意圖。
[0010]圖2是壓力控制子系統結構示意圖。
[0011 ]圖3是環境控制子系統結構示意圖。
[0012]圖4是速度控制子系統結構示意圖。
[0013]圖中標號名稱:(I)上位機監控系統，(2)PC_CAN適配卡，(3)壓力控制子系統，(4)環境控制子系統，(5)速度控制子系統，(6)壓力控制器，(7)壓力傳感器，(8)比例溢流閥，
(9)環境控制器，(10)變頻器，(11)油栗電機，(12)液位報警器，(13)溫度傳感器，(14)冷油機，(15)電加熱器，(16)速度控制器，(17)位移傳感器，(18)比例節流閥，(19)電磁換向閥，
(20)電控單向閥。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細的描述說明。
[0015]—種基于CAN總線的液壓缸試驗臺控制系統，如圖1所示，其特征在于:系統包括上位機監控系統(I)、PC-CAN適配卡(2)、CAN總線和與CAN總線連接的壓力控制子系統(3)、環境控制子系統(4)及速度控制子系統(5);所述上位機監控系統(I)與PC-CAN適配卡(2)連接，PC-CAN適配卡(2)與CAN總線連接;如圖2所示，所述壓力控制子系統(3)包括壓力控制器
(6)和與其連接的壓力傳感器(7)、比例溢流閥(8);如圖3所示，所述環境控制子系統(4)包括環境控制器(9)和與其連接的液位報警器(12)、溫度傳感器(13)、冷油機(14)、電加熱器
[15]、變頻器(10)及與變頻器(10)連接的油栗電機(11);如圖4所示，所述速度控制子系統
(5)包括速度控制器(16)和與其連接的位移傳感器(17 )、比例節流閥(18 )、電磁換向閥(19)及電控單向閥(20)。
[0016]本實用新型中上位機監控系統(I)具有以下作用:I)向CAN總線發送指令，使相應子系統依照上位機監控系統(I)的指示完成相應實驗;2)分析傳感器數據，判斷液壓缸故障類型與位置;3)根據故障診斷數據，提出排除故障的方法建議;4)根據出廠試驗結果，判定液壓缸是否合格，如不合格給出分析結論，判斷質量缺陷類型與位置，給出維修方案。
[0017]PC-CAN適配卡(2)用于實現上位機監控系統(I)和壓力控制子系統(3)、環境控制子系統(4)及速度控制子系統(5)的通信;壓力控制子系統(3)用于調節液壓油壓力;環境控制子系統(4)用于調節液壓油溫度，此外還用于檢測液位數據和控制油栗電機(11)的運轉；速度控制子系統(5)用于控制被測液壓缸的運動速度。
[0018]壓力控制子系統(3)調節液壓油壓力的工作過程是:壓力傳感器(7)采集液壓油的壓力數據并把數據傳送給壓力控制器(6)，壓力控制器(6)根據接收到的數據驅動比例溢流閥(8)調節壓力。壓力控制子系統(3)通過CAN總線向上位機監控系統(I)傳送數據并接收上位機監控系統(I)的控制指令。
[0019]本實用新型中壓力控制器、環境控制器和速度控制器都選用STC15F2K60S2型單片機。
[0020]環境控制子系統(4)調節液壓油溫度的工作過程是:溫度傳感器(13)采集液壓油的溫度數據并把數據傳送給環境控制器(9)，環境控制器(9)根據接收到的溫度數據驅動冷油機(14)或電加熱器(15)工作，使油溫控制在設定范圍內。此外，環境控制器(9)還能通過變頻器(10)控制油栗電機(11)的轉速，通過液位報警器(12)采集液位數據。環境控制子系統(4)通過CAN總線向上位機監控系統(I)傳送數據并接收上位機監控系統(I)的控制指令。
[0021]速度控制子系統(5)控制被測液壓缸的運動速度的工作過程是:位移傳感器(17)采集液壓缸的位移數據傳送給速度控制器(16)，速度控制器(16)根據接收到的位移數據計算出液壓缸的速度，再通過控制比例節流閥(I 8 )、電磁換向閥(19)和電控單向閥(20 )，實現對液壓缸運動方向和運動速度的控制。速度控制子系統(5)通過CAN總線向上位機監控系統
(I)傳送數據并接收上位機監控系統(I)的控制指令。
[0022]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更，仍屬于本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于CAN總線的液壓缸試驗臺控制系統，其特征在于:系統包括上位機監控系統(I)、PC-CAN適配卡(2)、CAN總線和與CAN總線連接的壓力控制子系統(3)、環境控制子系統(4)及速度控制子系統(5);所述上位機監控系統(I)與PC-CAN適配卡(2)連接，PC-CAN適配卡(2)與CAN總線連接，用于實現上位機監控系統(I)和壓力控制子系統(3)、環境控制子系統(4)及速度控制子系統(5)的通信;所述壓力控制子系統(3)包括壓力控制器(6)和與其連接的壓力傳感器(7)、比例溢流閥(8)，壓力控制子系統(3)用于調節液壓油壓力;所述環境控制子系統(4)包括環境控制器(9)和與其連接的液位報警器(12)、溫度傳感器(13)、冷油機(14)、電加熱器(15)、變頻器(10)及與變頻器連接的油栗電機(11)，環境控制子系統(4)用于調節液壓油溫度，此外還用于檢測液位數據和控制油栗電機的運轉;所述速度控制子系統(5)包括速度控制器(16)和與其連接的位移傳感器(17)、比例節流閥(18)、電磁換向閥(19)及電控單向閥(20)，速度控制子系統(5)用于控制液壓缸的運動速度。
【文檔編號】G05D16/20GK205485660SQ201620239648
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月19日
【發明人】邱建東, 張衍會, 王自強
【申請人】蘭州交通大學