本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)液壓收放作動筒類、蓄壓器類、液壓油箱類、液壓活門類測試試驗臺在安裝、調(diào)試、使用過程中試驗臺測試、工控系統(tǒng)受生產(chǎn)現(xiàn)場信號干擾的抗干擾測試系統(tǒng),尤其適用但不限于專用試驗設(shè)備的測控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
液壓系統(tǒng)是機械行業(yè)產(chǎn)品的重要系統(tǒng)之一。由于液壓系統(tǒng)壓力高,附件加工精密以及油液容易泄漏等因素,因而故障比較多。為確保設(shè)備液壓系統(tǒng)的可靠性,液壓系統(tǒng)的成、附件必須通過多項性能考核試驗才可投入使用。主要用于液壓系統(tǒng)液壓作動筒類、蓄壓器類、液壓油箱類、液壓活門類等飛機液壓附件的強度、氣密、流量、流量阻力、性能轉(zhuǎn)換等試驗的液壓加載測試系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)綜合試驗系統(tǒng)需要在實時性、可靠性、抗干擾性和本質(zhì)安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求。收放作動筒試驗臺主要用于模擬收放作動筒的工作狀態(tài),對收放作動筒的最大輸出力、工作行程、運動速度等指標進行試驗、測試,考核產(chǎn)品的性能及產(chǎn)品可靠性,保證其裝機成功具有決定性作用。由于一些抗負載剛性大的裝機控制設(shè)備的收放及其艙門的開閉是由液壓系統(tǒng)通過作動筒來完成,收放作動筒性能測試需要測試試驗臺來完成。通常收放作動筒試驗臺的總體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)信號傳遞,主要由各種傳感器組成的測試系統(tǒng)和各種智能儀表、工控機、PLC等組成的工控系統(tǒng),完成不同的現(xiàn)場控制任務(wù)和顯示全部試驗數(shù)據(jù)。在設(shè)備安裝調(diào)試期間,因生產(chǎn)現(xiàn)場復雜的電磁環(huán)境會使試驗臺的測試、工控系統(tǒng)中傳輸?shù)哪M信號受到信號干擾,使測試、工控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)發(fā)生震蕩、漂移,影響試驗數(shù)據(jù)的準確性與可靠性,甚至影響試驗臺測控系統(tǒng)后續(xù)的控制,故會根據(jù)現(xiàn)場實際情況會對設(shè)備測試、工控系統(tǒng)進行抗干擾處理。在液壓加載測試系統(tǒng)中采取一系列抗干擾措施來提高該測試系統(tǒng)的抗干擾性能。目前國內(nèi)用于液壓加載系統(tǒng)的試驗測試設(shè)備主要是由一些分散的儀表、傳感器和一些測試分系統(tǒng)構(gòu)成。它們僅用來測量和記錄某一些主要試驗數(shù)據(jù),甚至數(shù)據(jù)記錄由人來完成。隨著測量參數(shù)和測試點的增多,分系統(tǒng)大量增加,溯試設(shè)備變得多而復雜,這不僅增加了測試設(shè)備的成本和試驗周期,測試精度和速度也滿足不了要求。
通常的收放作動筒試驗臺測試、工控系統(tǒng)抗干擾處理方式只是對試驗臺的控制信號、測量信號的傳輸線路進行簡單的屏蔽、常規(guī)的接地;在電源質(zhì)量較差時,對測試、工控系統(tǒng)的電源進行濾波或者配備一個普通穩(wěn)壓器。未對生產(chǎn)現(xiàn)場和試驗臺電氣系統(tǒng)本身產(chǎn)生信號干擾進行系統(tǒng)性的分析與處理,往往會使試驗臺的測試、工控系統(tǒng)的抗干擾可靠性差,只能適應使用初期的電磁環(huán)境。生產(chǎn)現(xiàn)場電磁環(huán)境稍有變動,收放作動筒試驗臺系統(tǒng)檢測到的各種模擬信號可能就會受到干擾,使傳感器所測數(shù)據(jù)不符實際且影響工控系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)的后續(xù)控制。又因試驗臺測試、工控系統(tǒng)的模擬信號,通常采用帶屏蔽層的雙絞線作為模擬信號傳輸導線,若屏蔽層不接地或錯誤接地則會在導線中產(chǎn)生耦合干擾。非標試驗臺的控制系統(tǒng)中含有交直流電源回路、信號輸入和輸出回路、不同接地回路間存在電磁輻射干擾,會引起測控系統(tǒng)輸入信號異常、傳感器測量數(shù)據(jù)偏移、儀表數(shù)據(jù)精度降低等問題。由于試驗臺的供電線路和信號線是未垂直交叉布置而是并行排布造成導線上的耦合干擾。又因接收設(shè)備的輸入阻抗對信號的測量會引入誤差,而且并聯(lián)設(shè)備數(shù)目越多,誤差越大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對收放作動筒試驗臺在安裝調(diào)試過程中的信號干擾問題,提供一種可靠性較高、能夠減少干擾路徑長度,抗干擾能力強的抗干擾測試系統(tǒng),即使處于含有變頻器、大功率電機的電網(wǎng)中,仍表現(xiàn)良好。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種抗干擾測試收放作動筒類試驗臺信號測試系統(tǒng),包括:工控系統(tǒng)2、與測試系統(tǒng)3相連的泵站系統(tǒng)4和CWY系列交流參數(shù)穩(wěn)壓器5,其特征在于:在大功率電機的電網(wǎng)中,通過電網(wǎng)連接配電柜的CWY交流參數(shù)穩(wěn)壓器5,串聯(lián)接入有抑制高頻噪聲的EMI濾波器6,在測試系統(tǒng)3與工控系統(tǒng)2之間的點對點信號傳輸線路中,加裝單端輸入、單端輸出信號隔離器7,并將該信號隔離器7安放在工控機主站采集輸入端前,測試系統(tǒng)3分別通過信號隔離器7和信號隔離分配器8環(huán)路連接工控系統(tǒng)2組成信號隔離分配器8旁接數(shù)顯接收設(shè)備9的信號隔離閉環(huán)回路。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。
測試系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的可靠性較高。本發(fā)明采用CWY交流參數(shù)穩(wěn)壓器5串聯(lián)接入抑制高頻噪聲的EMI濾波器6獲得高質(zhì)量的電源信號,改善電源質(zhì)量,濾除電網(wǎng)及負載所產(chǎn)生的各種頻率的脈沖及電壓沖擊,使工控系統(tǒng)2、測試系統(tǒng)3和泵站系統(tǒng)4的低壓設(shè)備在工作時不受供電網(wǎng)絡(luò)的浪涌、欠壓、正負脈沖的影響。電網(wǎng)接入CWY交流參數(shù)穩(wěn)壓器5獲得穩(wěn)定輸出電壓,通過CWY交流參數(shù)穩(wěn)壓器5輸出接入EMI濾波器6,抑制供電網(wǎng)絡(luò)進入的高頻噪聲,通過EMI濾波器6還可以獲得高質(zhì)量的電源信號,為后續(xù)低壓設(shè)備供電。即使處于含有變頻器、大功率電機的電網(wǎng)中,仍表現(xiàn)良好。
場地限制小。本發(fā)明采用的信號隔離器7可對各種模擬信號進行輸入、輸出、電源三端隔離,通過采用信號隔離器7能解決由于場地大小所限的問題。
減少了干擾的路徑長度。本發(fā)明針對試驗臺的供電線路和信號線未垂直交叉布置,采用并行排布造成導線上的耦合干擾,以及因接收設(shè)備的輸入阻抗對信號的測量會引入誤差,并聯(lián)設(shè)備數(shù)目越多,誤差越大的問題,故在同一路信號需要多個接收設(shè)備時,使用既可保證原始輸入信號的質(zhì)量又能隔絕傳輸線路耦合干擾的信號隔離分配器8,同時在點對點信號傳輸線路中加裝單端輸入、單端輸出信號隔離器7,并將信號隔離器7安放在工控機主站采集輸入端前,可以充分減少信號在傳輸線路受到干擾的路徑長度。
測試系統(tǒng)與控制系統(tǒng)抗干擾能力強。本發(fā)明在測試系統(tǒng)3與工控系統(tǒng)2之間的點對點信號傳輸線路中加裝單端輸入、單端輸出信號隔離器7,將隔離器安放在工控機主站采集輸入端前,充分減少信號在傳輸線路受到干擾的路徑長度。通過此方法,各處信號干擾得到有效抑制,有良好的抗干擾效果,不僅提高了設(shè)備測試結(jié)果的準確度而且使系統(tǒng)控制更加穩(wěn)定。根據(jù)測試系統(tǒng)3信號輸出端口和工控系統(tǒng)2采集輸入端口形式,采用只在測試系統(tǒng)3信號源處接地或只在工控系統(tǒng)2采集設(shè)備處接地兩種屏蔽層單端接地方式,避免了因不同接地點間存在地點位差引起的環(huán)路電流。在同一路信號的多個接收設(shè)備的情況時,使用信號隔離分配器8處理傳輸線路干擾,既保證了原始輸入信號的質(zhì)量又能隔絕傳輸線路耦合干擾。通過本發(fā)明建立具有實時數(shù)據(jù)采集、分析、記錄和顯示功能的測試系統(tǒng)大幅縮短了測試時間。通過該系統(tǒng)所提供的信息和自動化功能,以前需要幾個月的飛行測試時間現(xiàn)在只需幾周時間,甚至幾天的時間。使用發(fā)明搭建的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng),不僅減少了聯(lián)合測試的時間,而且所用成本也比原來測試設(shè)備成本要低得多。從而能大大降低作動筒液壓測試系統(tǒng)的測試設(shè)備成本;其測試精度高、開發(fā)時間短;能自動實現(xiàn)各測試點數(shù)據(jù)的實時采集、記錄,并能進行一系列相關(guān)的事后分析,大大減少作動筒改進試驗的工作量、縮短試驗周期,提高液壓作動筒設(shè)計水平和安全檢查效率。
本發(fā)明應用于專用試驗設(shè)備控制系統(tǒng)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明抗干擾測試收放作動筒類試驗臺信號測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本發(fā)明另一實施例的抗干擾測試收放作動筒類試驗臺信號測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖中:1為配電柜、2為工控系統(tǒng)、3為測試系統(tǒng)、4為泵站系統(tǒng)、5為CWY系列交流參數(shù)穩(wěn)壓器、6為EMI濾波器、7為信號隔離器、8為信號隔離分配器、9為數(shù)顯接收設(shè)備。其中,點畫線表示供電關(guān)系,虛線表示檢測量輸入(模擬信號、數(shù)字信號、開關(guān)信號),實線表示控制輸出(繼電器輸出,數(shù)字輸出,控制油路)。
下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本實用新。
具體實施方式
參閱圖1。在以下描述的實施例中,一種抗干擾測試收放作動筒類試驗臺信號測試系統(tǒng),包括:工控系統(tǒng)2、與測試系統(tǒng)3相連的泵站系統(tǒng)4和CWY系列交流參數(shù)穩(wěn)壓器5。在大功率電機的電網(wǎng)中,通過電網(wǎng)連接配電柜的CWY交流參數(shù)穩(wěn)壓器5,串聯(lián)接入有抑制高頻噪聲的EMI濾波器6,在測試系統(tǒng)3與工控系統(tǒng)2之間的點對點信號傳輸線路中,加裝單端輸入、單端輸出信號隔離器7,并將該信號隔離器7安放在工控機主站采集輸入端前,測試系統(tǒng)3分別通過信號隔離器7和信號隔離分配器8環(huán)路連接工控系統(tǒng)2組成信號隔離分配器8旁接數(shù)顯接收設(shè)備9的信號隔離閉環(huán)回路。
試驗臺安裝時,配電柜1通過穩(wěn)壓器5和EMI濾波器6分別向工控系統(tǒng)2、測試系統(tǒng)3和泵站系統(tǒng)4提供電源。濾波器6、信號隔離閉環(huán)回路和泵站系統(tǒng)4采用帶屏蔽層的雙絞線作為模擬信號傳輸導線,將檢測量輸入模擬信號、數(shù)字信號和開關(guān)信號傳輸?shù)焦た叵到y(tǒng)2。信號隔離分配器8將檢測量輸入模擬信號、數(shù)字信號和開關(guān)信號傳輸?shù)脚越拥臄?shù)顯接收設(shè)備9。工控系統(tǒng)2通過泵站系統(tǒng)4將繼電器輸出,數(shù)字輸出,控制油路信號傳輸?shù)綔y試系統(tǒng)3,在測試系統(tǒng)3與泵站系統(tǒng)4之間雙線傳輸來自工控系統(tǒng)2繼電器輸出,數(shù)字輸出,控制油路的信號。
根據(jù)測試系統(tǒng)3信號輸出端和工控系統(tǒng)2采集輸入端口形式,采用了只在測試系統(tǒng)3的信號源處接地或只在工控系統(tǒng)2采集設(shè)備處接地兩種信號線屏蔽層單端接地方式,以避免因不同接地點間存在地點位差,引起的環(huán)路電流,影響系統(tǒng)正常工作。
泵站系統(tǒng)4通過控制線路一端連接工控系統(tǒng)2,另一端連接測試系統(tǒng)3以準確實現(xiàn)泵啟停,閥開閉等功能。配電柜1通過濾除電網(wǎng)及負載所產(chǎn)生的各種頻率的脈沖及電壓沖擊,經(jīng)CWY交流參數(shù)穩(wěn)壓器5送入EMI濾波器6濾波抑制高頻噪聲,通過信號隔離器7將處理后的信號輸入工控機主站,測試系統(tǒng)3通過信號隔離器7對各種模擬信號進行輸入、輸出、電源進行三端隔離,通過信號隔離分配器8隔絕原始輸入信號傳輸線路耦合干擾,將點對點信號傳輸線路中獲得的高質(zhì)量電源信號輸入工控機主站,使工控系統(tǒng)能準確顯示測試系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù),使設(shè)備能準確執(zhí)行工控系統(tǒng)所發(fā)出的命令,信號隔離分配器8旁接數(shù)顯接收設(shè)備9。
參閱圖2,試驗臺安裝時,配電柜1分別向工控系統(tǒng)2、測試系統(tǒng)3和泵站系統(tǒng)4提供電源。測試系統(tǒng)3、泵站系統(tǒng)4采用帶屏蔽層的雙絞線作為模擬信號傳輸導線,將檢測量輸入模擬信號、數(shù)字信號和開關(guān)信號傳輸?shù)焦た叵到y(tǒng)2。測試系統(tǒng)3將檢測量輸入模擬信號、數(shù)字信號和開關(guān)信號傳輸?shù)脚越拥臄?shù)顯接收設(shè)備9。工控系統(tǒng)2通過泵站系統(tǒng)4將繼電器輸出,數(shù)字輸出,控制油路信號傳輸?shù)綔y試系統(tǒng)3,在測試系統(tǒng)3與泵站系統(tǒng)4之間雙線傳輸來自工控系統(tǒng)2繼電器輸出,數(shù)字輸出,控制油路的信號。