河南液壓伺服系統(tǒng)中，伺服閥要求液壓油源提供穩(wěn)定的恒定壓力，所以液壓伺服系統(tǒng)大部分都采用溢流閥來控制壓力。但是在大型液壓伺服系統(tǒng)中，很大的溢流量導(dǎo)致能源浪費嚴重。采用變量泵實現(xiàn)節(jié)能的方法，雖然效率高，但是大流量的變量泵存在成本高、擺角反應(yīng)慢、噪聲大等缺點。定量泵節(jié)能相對于變量泵來說成本比較低、使用維護簡單，更為重要的是，定量泵溢流閥組成的液壓油源相比于恒壓變量泵，具有穩(wěn)壓性能好、動態(tài)響應(yīng)快的優(yōu)點，是液壓伺服系統(tǒng)的首選液壓動力源。因此，采用定量泵間歇性工作的節(jié)能方式，根據(jù)不同工況下液壓系統(tǒng)流量需求的不同，通過對泵的卸荷和加載來實現(xiàn)流量的有級變量控制，從而實現(xiàn)大型液壓伺服系統(tǒng)的節(jié)能。設(shè)計中油源的總流量不是連續(xù)變化的，而是以單臺泵流量為級差變化的，所以此系統(tǒng)為有級變量節(jié)能控制系統(tǒng)。
    （↿)定量泵液壓油源有級變量節(jié)能控制系統(tǒng)的總體方案該定量泵液壓油源有級變量節(jié)能控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案包括液壓油源、溢流閥調(diào)壓閥組、PLC控制器、油箱附件等部分。
    工作原理是：系統(tǒng)的油源流量跟隨系統(tǒng)流量平均值的變化而變化，并通過兩者之間的偏差實現(xiàn)對負載流量的反饋控制。PLC從伺服控制器得到系統(tǒng)所需要的流量平均值，同時根據(jù)加載的液壓泵數(shù)量得到油源流量﹔PLC將油源流量與流量平均值進行比較，當(dāng)油源流量大于流量平均值時進行卸載﹔當(dāng)油源流量小于流量平均值時進行加載，實現(xiàn)油源流量始終近似跟隨負載流量平均值的變化而變化。
    （2)定量泵液壓油源有級變量節(jié)能系統(tǒng)組成
    ①液壓泵電機組 該定量泵液壓油源為由5臺200L∕min液壓泵電機組和1臺100L∕min液壓泵電機組構(gòu)成的1100L∕min的大型液壓油源。每一臺泵電機組都有獨立的安全和啟動卸荷回路，實現(xiàn)軟啟動和緩慢卸荷，同時由安全閥限定該泵電機組的壓力上限。安全和啟動卸荷回路由電磁閥、溢流閥和蓄能器等組成。系統(tǒng)的節(jié)能是通過PLC對卸荷回路的電磁閥進行控制，達到卸荷節(jié)能的效果。當(dāng)電磁閥得電時，液壓泵電機加載﹔當(dāng)電磁閥斷電時，液壓泵電機組卸荷。
    ②調(diào)壓閥組 調(diào)壓閥組用于設(shè)定系統(tǒng)的工作壓力，給系統(tǒng)提供恒定的供油壓力。調(diào)壓閥組包括比例溢流閥及啟動卸荷回路，可實現(xiàn)系統(tǒng)壓力的遠程設(shè)定控制，也可以對整個液壓油源進行遠程啟動或遠程卸荷。
    ③PLC控制器 系統(tǒng)采用的PLC控制器的型號為S7‐CPU224CN，EM223擴展I∕O模塊，EM235模擬量采集模塊。PLC控制液壓油源進行加載、卸載動作，實現(xiàn)有級變量節(jié)能控制的要求。實時控制的過程中，PLC控制器根據(jù)接收到的系統(tǒng)流量平均值Q系 和油源流量Q的關(guān)系對油源進行閉環(huán)控制。除此之外，PLC控制器還要實時控制油溫、液位和系統(tǒng)壓力。
    （3)流量
    液壓伺服系統(tǒng)工作時，伺服控制器不斷采集液壓缸的實際位移信號，實現(xiàn)閉環(huán)反饋控制。根據(jù)指令和實測的液壓缸位移，伺服控制器可以計算出系統(tǒng)流量平均值并發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器將系統(tǒng)流量平均值與油源流量值進行比較，然后發(fā)出信號控制液壓油源的啟動卸荷回路，執(zhí)行加載和卸載動作。系統(tǒng)加載和卸載按照100L∕min流量級差，保證液壓油源的供油流量略大于系統(tǒng)所需要的流量平均值。