適讀人群 :本書(shū)的讀者是液壓與氣動(dòng)、電控設(shè)備及智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造、使用、維修人員;本書(shū)亦可供相關(guān)專業(yè)的人員閱讀。
1 順應(yīng)“中國(guó)制造2025”國(guó)家規(guī)劃:液壓氣動(dòng)元件的智能化技術(shù);
2 立足應(yīng)用:全面地匯集并梳理了國(guó)內(nèi)專家學(xué)者近年在本技術(shù)領(lǐng)域探索、實(shí)踐與創(chuàng)新的理論成果
智能液壓氣動(dòng)元件是在原有元件的基礎(chǔ)上,將傳感器、檢測(cè)與控制電路、保護(hù)電路及故障自診斷電路集成為一體并具有功率輸出的器件。這樣它可替代人工的干預(yù)來(lái)完成元件的性能調(diào)節(jié)、控制與故障處理功能。其涉及的參數(shù)包括壓力、流量、電壓、電流、溫度、位置等,甚至包括瞬態(tài)性能的監(jiān)督與保護(hù)。智能傳感器與智能儀表應(yīng)用于液壓與氣動(dòng)系統(tǒng),使系統(tǒng)測(cè)控精度、信息處理與通信能力、抗干擾能力以及穩(wěn)定性與可靠性有很大提高。這是液壓與氣動(dòng)技術(shù)智能化的又一重要途徑。
當(dāng)前人類的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了智能化的階段,形成了工業(yè)向智能化發(fā)展的工業(yè)革命。德國(guó)正在推行以實(shí)現(xiàn)智能制造為目標(biāo)的工業(yè)4.0 戰(zhàn)略規(guī)劃!爸袊(guó)制造2025”核心是應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)+智能裝備,將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。液壓與氣動(dòng)元件智能化是大勢(shì)所趨,恰逢其時(shí)。
采用智能元件效益是顯著的:可獲得更多更好更符合工況的功能,有利于提高控制精度、提高效率和節(jié)約能源;調(diào)試手段與方式更靈活;提高了安全可靠性,降低了額外故障產(chǎn)生的成本;易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷與維護(hù),使用維修更方便。
智能液壓與氣動(dòng)元件是流體傳動(dòng)與控制學(xué)科的發(fā)展前沿,涉及多學(xué)科,是一典型的交叉學(xué)科,掌握其技術(shù)原理與方法,對(duì)大多數(shù)從業(yè)人員來(lái)說(shuō),是一不小的挑戰(zhàn)。
本書(shū)結(jié)合實(shí)例系統(tǒng)地介紹了液壓與氣動(dòng)智能元件及集成應(yīng)用技術(shù),較為全面地匯集并梳理了國(guó)內(nèi)專家學(xué)者近年在本技術(shù)領(lǐng)域探索、實(shí)踐與創(chuàng)新的理論成果。本書(shū)的內(nèi)容主要包括智能液壓與氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)與原理、技術(shù)特點(diǎn)、相關(guān)學(xué)科、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與調(diào)整試驗(yàn)方法等。所選實(shí)例涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防工業(yè)多個(gè)應(yīng)用液壓與氣動(dòng)技術(shù)的工業(yè)門類,既具有典型性也較為詳盡具體,對(duì)讀者有參考價(jià)值。全書(shū)共分4章,分別是智能液壓元件及集成應(yīng)用、智能傳感器及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用、智能儀表及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用、智能氣動(dòng)元件及集成應(yīng)用。
本書(shū)的讀者是液壓與氣動(dòng)、電控設(shè)備及智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造、使用、維修人員;本書(shū)亦可供相關(guān)專業(yè)的人員閱讀。
編著者
第1章 智能液壓元件及集成應(yīng)用1
1.1 智能液壓元件概述 /2
1.1.1 液壓技術(shù)的發(fā)展 /2
1.1.2 智能液壓元件的特點(diǎn) /2
1.1.3 智能液壓元件應(yīng)用的效益 /5
1.2 數(shù)字液壓元件及應(yīng)用 /6
1.2.1 數(shù)字液壓閥現(xiàn)狀與發(fā)展歷程 /6
1.2.2 數(shù)字液壓閥控制技術(shù) /11
1.2.3 可編程閥控單元 /12
1.2.4 數(shù)字液壓閥技術(shù)展望 /13
1.2.5 基于數(shù)字流量閥的負(fù)載口獨(dú)立控制 /14
1.2.6 電液比例數(shù)字控制 /18
1.2.7 電液伺服數(shù)字控制 /21
1.2.8 2D高頻數(shù)字閥在電液激振器的應(yīng)用 /23
1.2.9 內(nèi)循環(huán)數(shù)字液壓缸 /26
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線在液壓智能控制中的應(yīng)用 /28
1.3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的概念 /28
1.3.2 基于嵌入式控制器與CAN總線的智能監(jiān)控系統(tǒng) /29
1.3.3 基于CAN總線的液壓混合動(dòng)力車智能管理系統(tǒng) /33
1.3.4 CAN總線在平地機(jī)液壓智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 /36
1.3.5 液壓驅(qū)動(dòng)四足機(jī)器人控制系統(tǒng) /39
1.3.6 基于雙RS485總線的液壓支架運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) /43
1.3.7 數(shù)控液壓板料折彎?rùn)C(jī)控制系統(tǒng) /48
1.3.8 現(xiàn)場(chǎng)總線型液壓閥島 /52
1.4 智能液壓泵及應(yīng)用 /55
1.4.1 軍用機(jī)機(jī)載智能泵源 /55
1.4.2 機(jī)載智能泵源系統(tǒng)負(fù)載敏感控制 /59
1.4.3 大型客機(jī)液壓泵系統(tǒng) /64
1.5 智能化的液壓元件及應(yīng)用 /74
1.5.1 DSV數(shù)字智能閥 /74
1.5.2 分布智能的電子液壓元件 /75
1.5.3 數(shù)字閥PCC可編程智能調(diào)速器在水電站的應(yīng)用 /77
1.5.4 新型與智能型伺服閥 /82
1.6 基于雙閥芯控制技術(shù)的智能液壓閥及應(yīng)用 /85
1.6.1 雙閥芯控制技術(shù) /85
1.6.2 雙閥芯控制技術(shù)在挖掘機(jī)的應(yīng)用 /87
1.7 智能控制器與液壓元件集成系統(tǒng)及應(yīng)用 /89
1.7.1 汽車液壓支腿集成式智能調(diào)平系統(tǒng) /89
1.7.2 閥門液壓智能控制裝置 /91
1.7.3 電液智能控制器在風(fēng)洞控制的應(yīng)用 /93
1.7.4 新型與智能型集成電液伺服控制系統(tǒng) /97
1.8 基于智能材料的液壓元件 /100
1.8.1 壓電晶體及其在液壓閥的應(yīng)用 /100
1.8.2 電流變液技術(shù)在液壓控制中的應(yīng)用 /105
第2章 智能傳感器及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用109
2.1 智能傳感器概述 /110
2.1.1 智能傳感器的定義與結(jié)構(gòu) /110
2.1.2 智能傳感器的功能 /111
2.1.3 智能傳感器的實(shí)現(xiàn)途徑 /112
2.1.4 機(jī)電控制系統(tǒng)智能傳感器技術(shù)的發(fā)展 /113
2.2 智能傳感器液壓系統(tǒng)典型應(yīng)用 /114
2.2.1 基于集成技術(shù)的智能液壓傳感器 /114
2.2.2 智能傳感器在電液伺服同步控制中的應(yīng)用 /118
2.2.3 基于IEEE1451.2標(biāo)準(zhǔn)的智能液壓傳感器模塊 /121
2.3 基于智能傳感器的火炮姿態(tài)調(diào)整平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)例 /124
2.3.1 整體設(shè)計(jì) /124
2.3.2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) /125
2.3.3 智能傾角傳感器設(shè)計(jì) /126
2.3.4 傾角控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) /132
2.4 基于智能傳感器的液壓支柱壓力檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 /134
2.4.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) /134
2.4.2 電阻應(yīng)變壓力傳感器設(shè)計(jì) /136
2.4.3 A/D轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) /137
2.4.4 CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) /140
2.4.5 智能化的實(shí)現(xiàn) /142
第3章 智能儀表及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用145
3.1 智能儀表及應(yīng)用概述 /146
3.1.1 智能儀表 /146
3.1.2 我國(guó)智能儀表工業(yè)概況 /148
3.1.3 智能儀表技術(shù)發(fā)展方向 /150
3.2 智能儀表液壓系統(tǒng)典型應(yīng)用 /151
3.2.1 基于現(xiàn)場(chǎng)總線的液壓智能儀表 /151
3.2.2 高溫液壓源智能溫度控制 /154
3.2.3 基于PLC及SWP智能儀表的步進(jìn)梁液壓監(jiān)控系統(tǒng) /157
3.2.4 液壓道岔智能數(shù)字壓力表及應(yīng)用 /160
3.3 船舶液壓系統(tǒng)功率智能儀表設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 /161
3.3.1 船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器設(shè)計(jì) /162
3.3.2 智能儀表電路的硬件設(shè)計(jì) /163
3.3.3 智能儀表電路的軟件設(shè)計(jì) /169
3.3.4 液壓功率智能儀表的實(shí)驗(yàn)與分析 /173
第4章 智能氣動(dòng)元件及集成應(yīng)用177
4.1 氣動(dòng)元件與系統(tǒng)的智能控制 /178
4.1.1 氣動(dòng)技術(shù)及智能氣動(dòng)元件 /178
4.1.2 氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) /178
4.1.3 我國(guó)氣動(dòng)技術(shù)智能化發(fā)展 /180
4.2 氣動(dòng)數(shù)字控制元件及應(yīng)用 /180
4.2.1 氣動(dòng)數(shù)字控制閥 /181
4.2.2 高壓氣動(dòng)壓力流量復(fù)合控制數(shù)字閥 /183
4.2.3 壓電開(kāi)關(guān)調(diào)壓型氣動(dòng)數(shù)字閥及應(yīng)用 /186
4.3 智能閥島及應(yīng)用 /192
4.3.1 閥島概況 /192
4.3.2 閥島的安裝控制方式 /195
4.3.3 智能閥島在分散式控制系統(tǒng)的應(yīng)用 /197
4.3.4 自動(dòng)抄片三自由度氣動(dòng)機(jī)械手 /203
4.3.5 CPX終端閥島在自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)中的應(yīng)用 /207
4.3.6 單片機(jī)控制的閥島 /212
4.4 智能氣動(dòng)閥門定位器及應(yīng)用 /215
4.4.1 智能閥門定位器的氣動(dòng)部件 /215
4.4.2 基于HART通信協(xié)議的智能閥門定位器 /220
4.4.3 基于PROFIBUS-DP的智能閥門定位器 /224
4.4.4 ZPZD3100型智能閥門定位器 /228
4.5 智能氣動(dòng)集成裝置及應(yīng)用 /231
4.5.1 CAN總線技術(shù)在氣動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用 /231
4.5.2 智能氣動(dòng)平衡吊 /234
4.5.3 數(shù)字式、智能型定量包裝秤 /239
4.5.4 智能氣動(dòng)測(cè)量系統(tǒng) /244
4.5.5 基于氣動(dòng)柔性技術(shù)的智能脈診儀 /248
參考文獻(xiàn)252