一种基于can总线的液压缸试验台控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基于CAN总线的液压缸试验台控制系统，其特征在于：包括上位机监控系统、PC?CAN适配卡、CAN总线和与CAN总线连接的压力控制子系统、环境控制子系统及速度控制子系统；所述上位机监控系统通过PC?CAN适配卡与CAN总线连接；所述压力控制子系统包括压力控制器和与其连接的压力传感器、比例溢流阀；所述环境控制子系统包括环境控制器和与其连接的液位报警器、温度传感器、冷油机、电加热器、变频器及与变频器连接的油泵电机；所述速度控制子系统包括速度控制器和与其连接的位移传感器、比例节流阀、电磁换向阀及电控单向阀。本实用新型可以精确定位液压缸的故障位置，高效准确地完成液压缸出厂试验内容。
【专利说明】
一种基于CAN总线的液压缸试验台控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及液压缸试验装置领域，具体涉及一种基于CAN总线的液压缸试验台控制系统。
【背景技术】
[0002]液压缸试验台在液压缸工作性能检测方面已经很完善，但针对液压缸故障定位尤其是多工位长行程液压缸的内泄漏故障的检测还较为欠缺。长行程多工位液压缸的内泄漏故障会造成液压缸速度与位移控制的失效，其故障诊断与定位的重点是确定泄漏位置和泄漏量，在不拆解液压缸的前提下这两个量的测量较困难。目前，内泄漏量的测量主要采用人工测量方法，即用量杯测量单位时间内泄漏油量，这种方法费时费力且不精确。依照国家标准在液压缸出厂检验时，只要活塞位于液压缸两端位置时，其内泄漏实验符合国家标准即认为该项合格，对于长行程多工位液压缸，如果活塞位于中间工位时内泄漏超标，则液压缸无法正常工作，但是在出厂检验时这种问题却可能被忽略。因此，针对长行程多工位液压缸的出厂检验和故障维修，设计一种可以精确高效测量液压缸任意工位内泄漏量的试验台控制系统就非常必要。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对当前已有技术的不足，提供一种基于CAN总线的液压缸试验台控制系统。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种基于CAN总线的液压缸试验台控制系统，其特征在于:系统包括上位机监控系统、PC-CAN适配卡、CAN总线和与CAN总线连接的压力控制子系统、环境控制子系统及速度控制子系统；所述上位机监控系统与PC-CAN适配卡连接，PC-CAN适配卡与CAN总线连接;所述压力控制子系统包括压力控制器和与其连接的压力传感器、比例溢流阀;所述环境控制子系统包括环境控制器和与其连接的液位报警器、温度传感器、冷油机、电加热器、变频器及与变频器连接的油栗电机;所述速度控制子系统包括速度控制器和与其连接的位移传感器、比例节流阀、电磁换向阀及电控单向阀。
[0005]本实用新型中上位机监控系统具有以下作用:I)向CAN总线上发送指令，使相应的子系统依照上位机监控系统的指示完成相应实验;2)分析传感器数据，判断液压缸故障类型与位置;3)根据故障诊断数据，提出排除故障的方法建议;4)根据出厂试验结果，判定液压缸是否合格，如不合格给出分析结论，判断质量缺陷类型与位置，给出维修方案。
[0006]PC-CAN适配卡用于实现上位机监控系统和压力控制子系统、环境控制子系统及速度控制子系统的通信;压力控制子系统用于调节液压油压力;环境控制子系统用于调节液压油温度，此外还用于检测液位数据和控制油栗电机的运转;速度控制子系统用于控制被测液压缸的运动速度;各个子系统通过CAN总线向上位机监控系统传送数据并接收上位机监控系统控制指令。
[0007]本实用新型中压力控制器、环境控制器和速度控制器都选用STC15F2K60S2型单片机。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型可以精确定位液压缸的故障位置，高效准确地完成液压缸出厂试验内容。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型一种基于CAN总线的液压缸试验台控制系统的结构示意图。
[0010]图2是压力控制子系统结构示意图。
[0011 ]图3是环境控制子系统结构示意图。
[0012]图4是速度控制子系统结构示意图。
[0013]图中标号名称:(I)上位机监控系统，(2)PC_CAN适配卡，(3)压力控制子系统，(4)环境控制子系统，(5)速度控制子系统，(6)压力控制器，(7)压力传感器，(8)比例溢流阀，
(9)环境控制器，(10)变频器，(11)油栗电机，(12)液位报警器，(13)温度传感器，(14)冷油机，(15)电加热器，(16)速度控制器，(17)位移传感器，(18)比例节流阀，(19)电磁换向阀，
(20)电控单向阀。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细的描述说明。
[0015]—种基于CAN总线的液压缸试验台控制系统，如图1所示，其特征在于:系统包括上位机监控系统(I)、PC-CAN适配卡(2)、CAN总线和与CAN总线连接的压力控制子系统(3)、环境控制子系统(4)及速度控制子系统(5);所述上位机监控系统(I)与PC-CAN适配卡(2)连接，PC-CAN适配卡(2)与CAN总线连接;如图2所示，所述压力控制子系统(3)包括压力控制器
(6)和与其连接的压力传感器(7)、比例溢流阀(8);如图3所示，所述环境控制子系统(4)包括环境控制器(9)和与其连接的液位报警器(12)、温度传感器(13)、冷油机(14)、电加热器
[15]、变频器(10)及与变频器(10)连接的油栗电机(11);如图4所示，所述速度控制子系统
(5)包括速度控制器(16)和与其连接的位移传感器(17 )、比例节流阀(18 )、电磁换向阀(19)及电控单向阀(20)。
[0016]本实用新型中上位机监控系统(I)具有以下作用:I)向CAN总线发送指令，使相应子系统依照上位机监控系统(I)的指示完成相应实验;2)分析传感器数据，判断液压缸故障类型与位置;3)根据故障诊断数据，提出排除故障的方法建议;4)根据出厂试验结果，判定液压缸是否合格，如不合格给出分析结论，判断质量缺陷类型与位置，给出维修方案。
[0017]PC-CAN适配卡(2)用于实现上位机监控系统(I)和压力控制子系统(3)、环境控制子系统(4)及速度控制子系统(5)的通信;压力控制子系统(3)用于调节液压油压力;环境控制子系统(4)用于调节液压油温度，此外还用于检测液位数据和控制油栗电机(11)的运转；速度控制子系统(5)用于控制被测液压缸的运动速度。
[0018]压力控制子系统(3)调节液压油压力的工作过程是:压力传感器(7)采集液压油的压力数据并把数据传送给压力控制器(6)，压力控制器(6)根据接收到的数据驱动比例溢流阀(8)调节压力。压力控制子系统(3)通过CAN总线向上位机监控系统(I)传送数据并接收上位机监控系统(I)的控制指令。
[0019]本实用新型中压力控制器、环境控制器和速度控制器都选用STC15F2K60S2型单片机。
[0020]环境控制子系统(4)调节液压油温度的工作过程是:温度传感器(13)采集液压油的温度数据并把数据传送给环境控制器(9)，环境控制器(9)根据接收到的温度数据驱动冷油机(14)或电加热器(15)工作，使油温控制在设定范围内。此外，环境控制器(9)还能通过变频器(10)控制油栗电机(11)的转速，通过液位报警器(12)采集液位数据。环境控制子系统(4)通过CAN总线向上位机监控系统(I)传送数据并接收上位机监控系统(I)的控制指令。
[0021]速度控制子系统(5)控制被测液压缸的运动速度的工作过程是:位移传感器(17)采集液压缸的位移数据传送给速度控制器(16)，速度控制器(16)根据接收到的位移数据计算出液压缸的速度，再通过控制比例节流阀(I 8 )、电磁换向阀(19)和电控单向阀(20 )，实现对液压缸运动方向和运动速度的控制。速度控制子系统(5)通过CAN总线向上位机监控系统
(I)传送数据并接收上位机监控系统(I)的控制指令。
[0022]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更，仍属于本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于CAN总线的液压缸试验台控制系统，其特征在于:系统包括上位机监控系统(I)、PC-CAN适配卡(2)、CAN总线和与CAN总线连接的压力控制子系统(3)、环境控制子系统(4)及速度控制子系统(5);所述上位机监控系统(I)与PC-CAN适配卡(2)连接，PC-CAN适配卡(2)与CAN总线连接，用于实现上位机监控系统(I)和压力控制子系统(3)、环境控制子系统(4)及速度控制子系统(5)的通信;所述压力控制子系统(3)包括压力控制器(6)和与其连接的压力传感器(7)、比例溢流阀(8)，压力控制子系统(3)用于调节液压油压力;所述环境控制子系统(4)包括环境控制器(9)和与其连接的液位报警器(12)、温度传感器(13)、冷油机(14)、电加热器(15)、变频器(10)及与变频器连接的油栗电机(11)，环境控制子系统(4)用于调节液压油温度，此外还用于检测液位数据和控制油栗电机的运转;所述速度控制子系统(5)包括速度控制器(16)和与其连接的位移传感器(17)、比例节流阀(18)、电磁换向阀(19)及电控单向阀(20)，速度控制子系统(5)用于控制液压缸的运动速度。
【文档编号】G05D16/20GK205485660SQ201620239648
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月19日
【发明人】邱建东, 张衍会, 王自强
【申请人】兰州交通大学