基于《電液比例伺服控制技術(shù)》課程教學的電液比例伺服實訓室建設(shè)

丁響林 闞玉錦 蘇進

摘 要：本文就電液比例伺服實訓室建設(shè)情況做了簡要的介紹，并對新建的實訓室所開設(shè)的實驗實訓項目以及該實訓室發(fā)展規(guī)劃也做了一些具體介紹。

關(guān)鍵詞：電液比例伺服控制技術(shù);實訓室建設(shè);數(shù)據(jù)采集和分析

1 實訓室建設(shè)背景

《電液比例伺服控制技術(shù)》課程是機械類類專業(yè)的必修課程，也是基于比例伺服技術(shù)的發(fā)展與運用，新開設(shè)的一門理論與實踐相結(jié)合的專業(yè)核心課程，那么實驗實訓設(shè)備配套要跟上，不然直接影響到教學質(zhì)量和學生的學習效果。在這種情況下我們機械學院于2016年6月新建了電液比例伺服實訓室，按照高職高專職業(yè)教育教學和實訓要求，根據(jù)現(xiàn)代化液壓工業(yè)發(fā)展和設(shè)備機電一體化的發(fā)展趨勢，適合高職院校、職業(yè)學校“液壓與氣壓傳動”、“電液比例與伺服控制技術(shù)”等課程的教學實訓要求。該實訓室的實訓裝置為組合式模塊結(jié)構(gòu)，主要體現(xiàn)液壓比例伺服技術(shù)和PLC電控技術(shù)（帶模擬量擴展模塊）及觸摸屏技術(shù)，并可擴展為閉環(huán)控制。采用標準的工業(yè)液壓元件，并配有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)計算機智能數(shù)據(jù)采集、分析、處理、數(shù)字顯示、曲線自動生成及實時顯示等。適合機械類或相近專業(yè)液壓比例及伺服控制實訓課程教學的需要，其主要目的是通過實驗、實訓環(huán)節(jié)，使學生了解和掌握比例、伺服液壓元件的結(jié)構(gòu)原理、工作特性及相關(guān)性能實驗的檢測方法和步驟（新建實訓室如下圖1所示）。

2 實訓室基本配置及師資

實訓室現(xiàn)有比例控制實訓臺4臺、伺服控制實訓臺5臺、伺服閥、比例閥、各液壓測試元件及相關(guān)測試控制單元模塊;師資隊伍現(xiàn)有實驗師2人、講師1人、高級技師1人、副教授2人，主要負責《電液比例伺服控制技術(shù)》的理論教學及實驗、實訓教學任務(wù)，實訓室面積120m2，固定資產(chǎn)價值約92萬元。

3 實驗臺結(jié)構(gòu)特點

該實訓臺（如下圖2所示）以1.0mm-2.0mm厚的鋼板為主框架，外形緊湊、結(jié)實、美觀;試驗臺表面采用除銹、亞光噴塑等處理，充分考慮適應(yīng)各種實驗室環(huán)境;工業(yè)鋁合金面板帶“T”型溝槽，可方便地安裝液壓元件、傳感器等，連接各種實驗回路;鋁型材面板：T型槽寬間距45mm，槽寬9mm，重量輕，表面氧化處理;工具柜：實驗臺配備重載型工業(yè)元件工具柜，可存放液壓元件、文件資料等;實驗臺桌面配有殘油回收功能。液壓泵站控制與實驗臺一體安裝，具有電氣過載、缺相保護等功能，控制系統(tǒng)全部使用國際知名廠商電器。

液壓泵站由由三相電機、變量葉片泵、定量柱塞泵、風冷器、單向閥、壓力表、吸油精濾油器等組成。變量葉片泵：1臺 公稱排量4.4ml/r，額定壓力：7MPa（最大壓力可達10MPa）;變量葉片泵驅(qū)動電機：AC380V / 50HZ / 1.5KW /，轉(zhuǎn)數(shù)1420r/min / 絕緣等級B，定量軸向柱塞泵：1臺;排量5ml/r，額定壓力：7MPa，轉(zhuǎn)速1500r/min;定量軸向柱塞泵電機：AC380V±10%，50Hz，2.2KW，1420r/min，絕緣等級B;安裝：與電機鍵槽插入式一體化安裝，保證運行噪聲不高于65分貝;油箱：公稱容積大于等于40L;（附有液位、油溫指示計，吸油濾油器），液壓油：中石油32#抗磨液壓油。

4 實訓室特色

現(xiàn)實訓設(shè)備采用的是智能化控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，是按照職業(yè)教育的教學和實訓要求，根據(jù)現(xiàn)代化液壓工業(yè)發(fā)展和設(shè)備機電一體化的發(fā)展趨勢，適合高職院校、職業(yè)院校的教學需求，設(shè)計發(fā)展而成的。該裝置為組合模塊結(jié)構(gòu)，主要體現(xiàn)電液伺服控制技術(shù)、液壓比例控制技術(shù)和PLC電控技術(shù)（帶模擬量擴展模塊）及觸摸屏模塊，實現(xiàn)計算機智能數(shù)據(jù)采集（如下圖3、4所示）、分析、處理、數(shù)字顯示、曲線自動生成及實時顯示等，適合機械類相關(guān)專業(yè)的《電液比例與伺服控制技術(shù)》的理論與實踐教學需要。該實訓室現(xiàn)主要開設(shè)的實驗、實訓內(nèi)容有：

1）、電液伺服閥的性能實驗;2）、比例溢流閥的性能實驗;3）、比例換向閥的性能實驗;4）、伺服系統(tǒng)的開環(huán)控制實驗;5）、伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制實驗;6）、數(shù)掘采集系統(tǒng)實驗等。

5 實訓室發(fā)展規(guī)劃

實訓室現(xiàn)有的實驗臺，已基本滿足正常的《電液比例伺服控制技術(shù)》理論與實踐教學，但目前以計算機輔助測試技術(shù)為核心的液壓傳感測試手段已成為發(fā)展趨勢，在一些新成立的高校的液壓實驗室建設(shè)中已成為主流首選設(shè)備。通過與計算機技術(shù)的結(jié)合，不但使實驗臺的控制方式靈活方便，而且在實驗結(jié)果的測量上，可以避免人工讀數(shù)帶來的誤差，實驗數(shù)據(jù)結(jié)果由計算機自動處理，并根據(jù)需要繪制出實驗曲線，以供學生對實驗進行分析。以計算機輔助測試技術(shù)為核心的液壓實驗測試系統(tǒng)，代表著液壓測試技術(shù)的發(fā)展趨勢。因此，如果以后資金條件允許，可考慮訂購具有計算機輔助測試功能的設(shè)備，同時也可以對現(xiàn)有設(shè)備進行升級改造，以滿足信息化的教學需要。