一种压力开关性能寿命测试控制系统及方法与流程

本发明属于压力开关性能测试领域，具体涉及一种压力开关性能寿命测试控制系统及方法。

背景技术：

现阶段手动变速器压力开关控制块及对应压力开关进行疲劳寿命试验，大多都是在变速器总成台架上进行，这种方式试验周期长、效率低、且占用大量试验资源，使得新材料、新工艺的压力开关控制块及对应新改进压力开关的设计验证推进较慢、且试验成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种压力开关性能寿命测试控制系统及方法，以克服现有技术中的问题，本发明结构简单，试验操作方便，试验效率高等特点，特别适合验证新材料压力开关控制块及新改进压力开关的疲劳寿命。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种压力开关性能寿命测试控制系统，包括用于控制压力开关通断的时间间隔和通断条件的控制回路电路，用于控制气缸推动压力开关循环接通断开的气缸控制电路，用于采集压力开关累计通断次数的计数器电路，用于接入压力开关的压力开关连接电路，以及用于向控制回路电路、气缸控制电路、计数器电路和压力开关连接电路供电的供电电路。

进一步地，所述供电电路包括通过接线端子x1接入ac220v的总电源空开q1，总电源空开q1的输出端连接至接线端子x2，接线端子x2上连接有高温箱、直流电源dp1以及若干稳压电源，直流电源dp1的输出端口连接有tpc8-8定时程序控制器。

进一步地，高温箱、直流电源dp1以及若干稳压电源分别串联支路空开后接入接线端子x2。

进一步地，ac220v上还连接有散热风扇和照明灯，且照明灯通过开关与ac220v连接。

进一步地，所述控制回路电路包括连接在tpc8-8定时程序控制器上的接线端子x3，中间继电器j1和中间继电器j2通过接线端子x3连接至tpc8-8定时程序控制器的输出端口y2和输出端口y3，启动开关k1和停止开关k3通过接线端子x3连接至tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx1和输入端口xx2，左接近开关kk1和右接近开关kk2分别通过接线端子x5和接线端子x3与tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx3及输入端口xx4连接。

进一步地，所述气缸控制电路包括与中间继电器j1的常开触点串联的电磁阀dcf1以及与中间继电器j2的常开触点串联的电磁阀dcf2，所述电磁阀dcf1和电磁阀dcf2分别控制气缸的左右进气口的气路。

进一步地，所述计数器电路包括若干计数器，计数器分别串联计数器开关后接入ac220v，且计数器的脉冲采集端口连接至接线端子x5。

进一步地，所述压力开关连接电路包括若干压力开关，压力开关分别串联电阻后通过接线端子x4接入对应的稳压电源的直流输出端口。

一种压力开关性能寿命测试控制方法，tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx1或输入端口xx3有效时，tpc8-8定时程序控制器的输出端口y2工作，中间继电器j1线圈接通，中间继电器j1常开端口闭合电磁阀dcf1工作，驱动气缸动作，气缸动作后通过机械连接推动压力开关接通；此时tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx4有效，tpc8-8定时程序控制器的输出端口y3工作，中间继电器j2线圈接通，中间继电器j2常开端口闭合电磁阀dcf2工作，驱动气缸动作；气缸动作后通过机械连接推动压力开关断开；此时tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx3有效，依此气缸循环工作，推动压力开关循环接通断开，计数器记录压力开关接通断开次数。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明系统采用控制回路电路控制压力开关通断的时间间隔和通断条件，采用气缸控制电路控制气缸推动压力开关循环接通断开，采用计数器电路采集压力开关累计通断次数，采用供电电路进行供电，具有结构简单，试验操作方便，试验效率高等特点，不仅可以验证新材料、新工艺压力开关控制块的耐磨性能，还可同时验证与其相对应的压力开关寿命。此系统成本低、可靠性高、可同时进行多个样品测试，快速高效，此控制系统已应用到压力开关疲劳寿命试验台项目和粉末冶金烧结硬化、粉末冶金铁镍钼合金低倒挡控制块的新材料设计改进试验中，为项目的顺利进行和新材料低倒挡开关控制块的小批量试用起到非常重要的作用。

本发明方法通过tpc8-8定时程序控制器控制中间继电器j1或中间继电器j2，继而带动电磁阀dcf1或电磁阀dcf2工作，启动气缸动作推动压力开关接通或断开，依此循环，推动压力开关循环接通断开，计数器记录压力开关接通断开次数，试验操作方便，试验效率高，特别适合验证新材料压力开关控制块及新改进压力开关的疲劳寿命。

附图说明

图1为本发明控制系统整体布局图；

图2为本发明的第一供电电路示意图；

图3为本发明的第二供电电路示意图；

图4为本发明的tpc8-8控制器布局图；

图5为本发明的tpc8-8控制器接线图；

图6为本发明的气缸控制接线图；

图7为本发明的计数器电路图；

图8为本发明的压力开关连接图。

其中，z36-12(1～6)：直流稳压电源；js1～js6：计数器；k11～k16：计数器开关；q1：总电源空开；q21～q29：各支路空开；dp1、dp2：dc24v开关电源；tpc8-8：定时程序控制器；j1、j2：中间继电器；x1～x5：接线端子。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1至图8，一种压力开关性能寿命测试控制系统，包括用于控制压力开关通断的时间间隔和通断条件的控制回路电路，用于控制气缸推动压力开关循环接通断开的气缸控制电路，用于采集压力开关累计通断次数的计数器电路，用于接入压力开关的压力开关连接电路，以及用于向控制回路电路、气缸控制电路、计数器电路和压力开关连接电路供电的供电电路。

供电电路包括通过接线端子x1接入ac220v的总电源空开q1，总电源空开q1的输出端连接至接线端子x2，接线端子x2上连接有高温箱、直流电源dp1以及若干稳压电源，高温箱、直流电源dp1以及若干稳压电源分别串联支路空开后接入接线端子x2，直流电源dp1的输出端口连接有tpc8-8定时程序控制器，ac220v上还连接有散热风扇和照明灯，且照明灯通过开关与ac220v连接。

控制回路电路包括连接在tpc8-8定时程序控制器上的接线端子x3，中间继电器j1和中间继电器j2通过接线端子x3连接至tpc8-8定时程序控制器的输出端口y2和输出端口y3，启动开关k1和停止开关k3通过接线端子x3连接至tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx1和输入端口xx2，左接近开关kk1和右接近开关kk2分别通过接线端子x5和接线端子x3与tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx3及输入端口xx4连接，气缸控制电路包括与中间继电器j1的常开触点串联的电磁阀dcf1以及与中间继电器j2的常开触点串联的电磁阀dcf2，所述电磁阀dcf1和电磁阀dcf2分别控制气缸的左右进气口的气路，计数器电路包括若干计数器，计数器分别串联计数器开关后接入ac220v，且计数器的脉冲采集端口连接至接线端子x5，压力开关连接电路包括若干压力开关，压力开关分别串联电阻后通过接线端子x4接入对应的稳压电源的直流输出端口。

一种压力开关性能寿命测试控制方法，tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx1或输入端口xx3有效时，tpc8-8定时程序控制器的输出端口y2工作，中间继电器j1线圈接通，中间继电器j1常开端口闭合电磁阀dcf1工作，驱动气缸动作，气缸动作后通过机械连接推动压力开关接通；此时tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx4有效，tpc8-8定时程序控制器的输出端口y3工作，中间继电器j2线圈接通，中间继电器j2常开端口闭合电磁阀dcf2工作，驱动气缸动作；气缸动作后通过机械连接推动压力开关断开；此时tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx3有效，依此气缸循环工作，推动压力开关循环接通断开，计数器记录压力开关接通断开次数。

下面对本发明的操作过程做详细描述：

本发明是一种测试压力开关控制块性能及压力开关寿命的控制系统及方法，控制系统总体布局图如图1所示：直流稳压电源可根据不同的试验条件匹配对应的大功率电阻为试件提供合适的电源环境；计数器用来接收试验中反馈的开关量信号记录寿命试验的次数，每个计数器可独立工作；总电源空开和各支路空开用来保护控制系统，防止短路或过载引起元器件损坏。

tpc8-8定时程序控制器是该控制系统的核心控制单元。如图2所示：

采用表格设置汉字显示的方式代替繁琐的编程工作，操作便捷、简单实用、功能强，可以显著降低应用过程的难度和开发周期。具有8路输入端和8路输出端，其中8路输入端可连接开关或传感器，例如：启动开关、停止开关、限位开关、安全开关、光电开关、接近开关等开关量输入信号。8路输出端可以分别驱动多路电磁阀、液压阀、继电器、接触器、电磁铁及电机等执行电器工作。全部输入和输出光电隔离。输出方式为npn型晶体管集电极开路输出，输出有效为导通，输出无效为开路；输出电压为dc24v；每路输出电流300ma；每行定时范围50ms-200h，每挡间隔50ms；输入电压为dc0-24v范围内的开关量信号；每路输入电流<10ma；下载接口为usb接口。

该控制系统，使用了2路手动开关量输入信号，2路磁感应开关输入信号，2路电磁阀输出信号，可依据试验条件的变化增加输入回路和输出回路。电路连接如图2-8所示：

1)供电电路简述：(如图2、图3所示)

将ac220v接入接线端子x1的1、2、3号端口，总电源空开q1的输入端与接线端子x1的1、2、3号端口连接，输出端和接线端子x2的01—30号端口连接，高温箱、稳压电源z36-12(1-6)、直流电源dp1分别串联空开后接入接线端子x2；

tpc8-8定时程序控制器供电端口与直流电源dp1的输出端口连接。

2)控制回路电路简述：(如图4、图5所示)

tpc8-8定时程序控制器的输入端口xx1-xx8分别与接线端子x3的18—33号端口连接，tpc8-8定时程序控制器的输出端口y1-y8分别与接线端子x3的01—16号端口连接；

中间继电器j1、中间继电器j2、启动开关k1、停止开关k3分别通过接线端子x3与tpc8-8定时程序控制器输出端口y2、y3、输入端口xx1、xx2连接，左接近开关kk1、右接近开关kk2通过接线端子x5和接线端子x3后与tpc8-8定时程序控制器输入端口xx3、xx4连接。

tpc8-8定时程序控制器接收开关输入信号，并依据信号发出相应的输出信号，控制压力开关通断的时间间隔和通断条件。

3)气缸控制电路简述：(如图6所示)

电磁阀dcf1和电磁阀dcf2分别控制气缸的左右进气口的气路，中间继电器j1的常开触点与电磁阀dcf1的线圈串联，中间继电器j2的常开触点与电磁阀dcf2的线圈串联。

4)计数器电路简述：(如图7所示)

计数器js1—js6的供电端口分别串联计数器开关k11-k16后接入ac220v，脉冲采集端口分别与接线端子x5的17-28号端口连接。计数器采集压力开关累计通断次数。

5)压力开关连接电路简述：(如图8所示)

压力开关分别与电阻r1-r6串联后接入稳压电源z36-12(1-6)的直流输出端口。稳压电源和大功率电阻为压力开关提供所需的负载电路。

6)电路工作原理简述：

tpc8-8定时程序控制器输入端口xx1(程序运行启动开关k1)或输入端口xx3(左接近开关kk1)有效时，输出端口y2工作，中间继电器j1线圈接通，中间继电器j1常开端口闭合电磁阀dcf1工作，驱动气缸动作，气缸动作后通过机械连接推动压力开关接通；

气缸到此位置1后右接近开关kk2接通，输入端口xx4有效，输出端口y3工作，中间继电器j2线圈接通，中间继电器j2常开端口闭合电磁阀dcf2工作，驱动气缸动作；气缸动作后通过机械连接推动压力开关断开；

气缸到此位置2后左接近开关kk1接通，气缸循环工作，推动压力开关循环接通断开。需停止工作时，接通停止开关k2使控制器停止工作。

此过程中tpc8-8定时程序控制器接收左接近开关及右接近开关输入信号，并依据信号发出相应的输出信号，控制压力开关通断的时间间隔。