一種活塞式調節閥的監測控制系統及其控制方法技術方案

本發明專利技術涉及一種活塞式調節閥的監測控制系統及其控制方法，其包括伺服電機，驅動油泵工作；伺服閥的啟閉來控制注油；信號處理控制模塊，對信號采集模塊采集的信號進行處理，并將處理結果輸出到伺服驅動器，通過伺服驅動器來改變伺服電機的轉速，同時輸出信號控制伺服閥的啟閉，以及對油量進行檢測計算獲得，并將油量Q轉換成數字信號，輸出到伺服驅動器，來改變伺服電機的轉速。本發明專利技術通過信號采集模塊和信號處理模塊，對調節閥的閥門和油缸的油壓輸入信號進行實時采集和監控，并反饋到伺服電機，通過伺服電機轉速的改變，改變油泵的注油量，并且開啟伺服閥，讓油經油泵可以注入到油缸中，全程自動化實現調節閥閥門的啟閉量。

【技術實現步驟摘要】
一種用于活塞式調節閥監測控制系統中的活塞式調節閥控制方法
本專利技術涉及一種自動在線監測控制節能系統，特別涉及一種用于活塞式調節閥監測控制系統中的活塞式調節閥控制方法。
技術介紹
目前，大型的供水企業都已達到了高度自動化，從水的回收、儲存、凈化處理到分配，數以百計的數據及測量值都由過程控制機系統收集，儲存并處理，測量、操作、調節都借此達到技術方面最佳的過程控制。活塞式軸流調節閥主要由閥體、活塞、導帽、密封圈、導向桿、連接桿、曲柄、執行機構等組成。主閥體為內、外圓筒式結構，閥體內有若干條順流向的筋板將閥體的內外兩層連接起來，組成一個完全軸對稱的環形流體通道。調節結構為曲柄滑塊機構，滑塊為圓筒形的活塞，活塞前端連接鼠籠，鼠籠周邊為柵格形流道，可在內圓筒里由導軌引導，沿管路做軸向位移，改變流道通過面積，以實現控制調節。流道為軸向對稱流道，柵格過水截面大，能防止雜物堵塞，流體在流線性閥體內被很好地引導，低水頭損失；閥腔內任何位置水流橫斷面均為環狀，確保線性操作特性，同時高速水流從柵格流入，在閥體流道軸心區域相互撞擊，消除能量，使氣蝕現象發生在閥中心位置，不損壞閥門部件。曲柄滑塊機構操作穩定可靠，輸出扭矩恒定，關閉先快后慢，因而無任何水錘。應根據出口壓力，經調節器控制驅動電動裝置改變閥門開啟或關閉狀態以實現自動減壓功能。
技術實現思路
為了克服調節閥的閥門啟閉達不到最佳控制的不足，本專利技術提供一種用于活塞式調節閥監測控制系統中的活塞式調節閥控制方法。本專利技術所采用的技術方案是：一種活塞式調節閥的監測控制系統，其包括依次連接的液壓站、油泵、油缸，以及調節閥油缸執行機構，所述調節閥油缸執行機構包括位于油缸內的活塞，所述液壓站通過油泵往油缸中注油，所述油缸位于調節閥內，還包括伺服電機，所述伺服電機與油泵相連，驅動油泵工作；伺服閥，所述伺服閥連接在油泵和油缸之間，通過伺服閥的啟閉來控制注油；信號采集模塊，采集活塞在油缸中的位移量、調節閥閥位指令信號和油缸的油壓輸入信號；信號處理控制模塊，與信號采集模塊連接，對采集的信號進行處理，并將處理結果輸出到伺服驅動器，通過伺服驅動器來改變伺服電機的轉速，同時輸出信號控制伺服閥的啟閉。所述信號采集模塊包括直線位移傳感器，該直線位移傳感器安裝在活塞上，用于采集活塞在油缸中的位移量。所述信號采集模塊包括壓力變送器，該壓力變送器安裝在液壓站上，用于采集油缸的油壓輸入信號。所述伺服驅動器上設有伺服電機功率信號采集端口和顯示面板，所述伺服電機功率信號采集端口與上位機連接，以獲得伺服電機功率信號，并顯示在顯示面板上。所述信號處理控制模塊包括電連接的模擬量輸出模塊、模擬量輸出模塊2、數字量模塊和編碼器，所述模擬量輸出模塊2將處理結果分別輸出到伺服電機驅動器和數字量模塊，所述編碼器與伺服電機連接，獲得伺服電機的實時動態速度，并反饋到伺服電機驅動器和數字量模塊。一種活塞式調節閥的控制方法，其步驟如下：S1：通過直線位移傳感器測得活塞的位移量L1，獲得調節閥的指令信號L2，進行差值計算，得絕對值L3，即L3=|L1-L2|；S2：計算油缸運動的動態時間T2，即T1/L4=T2/L3T2=L3·（T1/L4）其中，T1-活塞在油缸中移動的整個行程的時間；L4-整個油缸長度；S3：根據油量公式，Q=V/T；其中，V-油缸的體積；T-油充滿液壓缸所需要的時間；可得需要補的油量Q，Q=V/T2=（A·L3）/T2其中，A-活塞的有效工作面積；S4：通過查表將油量Q轉換成數字信號，輸出到伺服驅動器，來改變伺服電機的轉速。本專利技術的有益效果是：本專利技術通過信號采集模塊和信號處理模塊，對調節閥的閥門和油缸的油壓輸入信號進行實時采集和監控，并反饋到伺服電機，通過伺服電機轉速的改變，改變油泵的注油量，并且開啟伺服閥，讓油經油泵可以注入到油缸中，全程自動化實現調節閥閥門的啟閉量。附圖說明圖1是本專利技術的原理框圖。圖2、圖3是本專利技術完整的電路連接圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術實施例作進一步說明：如圖1、圖2、圖3所示，一種活塞式調節閥的監測控制系統，其包括依次連接的液壓站、油泵、油缸，以及調節閥油缸執行機構，所述調節閥油缸執行機構包括位于油缸內的活塞，所述液壓站通過油泵往油缸中注油，所述油缸位于調節閥內，還包括伺服電機，所述伺服電機與油泵相連，驅動油泵工作；伺服閥，所述伺服閥連接在油泵和油缸之間，通過伺服閥的啟閉來控制注油；信號采集模塊，采集活塞在油缸中的位移量、調節閥閥位指令信號和油缸的油壓輸入信號；信號處理控制模塊，與信號采集模塊連接，對采集的信號進行處理，并將處理結果輸出到伺服驅動器，通過伺服驅動器來改變伺服電機的轉速，同時輸出信號控制伺服閥的啟閉，通過信號采集模塊和信號處理模塊，對調節閥的閥門和油缸的油壓輸入信號進行實時采集和監控，并反饋到伺服電機，通過伺服電機轉速的改變，改變油泵的注油量，并且開啟伺服閥，讓油經油泵可以注入到油缸中，全程自動化實現調節閥閥門的啟閉量，從而達到油泵的減速及電機啟動頻次的減少，延長機械壽命和減少能耗，達到節能減排的目的。所述信號采集模塊包括直線位移傳感器，該直線位移傳感器安裝在活塞上，用于采集活塞在油缸中的位移量，該直線位移傳感器控制精度0.2%。所述信號采集模塊包括壓力變送器，該壓力變送器安裝在液壓站上，用于采集油缸的油壓輸入信號，該壓力變送器控制精度0.1%。用位移傳感器加壓力傳感器進行油缸動態值的檢測，進而控制油泵的轉速，達到智能檢測和油泵電機轉速自適應控制的能力。所述伺服驅動器上設有伺服電機功率信號采集端口和顯示面板，所述伺服電機功率信號采集端口與上位機連接，以獲得伺服電機功率信號，并顯示在顯示面板上，所述伺服驅動器采用AB755。所述信號處理控制模塊包括電連接的模擬量輸出模塊、模擬量輸出模塊2、數字量模塊和編碼器，所述模擬量輸出模塊2將處理結果分別輸出到伺服電機驅動器和數字量模塊，所述編碼器與伺服電機連接，獲得伺服電機的實時動態速度，并反饋到伺服電機驅動器和數字量模塊，兩路輸出量，形成兩路閉環控制，用來自動閉環伺服電機的轉速，既控制伺服電機的轉速，同時又將改變后的轉速反饋到伺服電機驅動器中，從而控制油缸所需的油流量供給。一種活塞式調節閥的控制方法，其步驟如下：S1：通過直線位移傳感器測得活塞的位移量L1，獲得調節閥的指令信號L2，進行差值計算，得絕對值L3，即L3=|L1-L2|；S2：計算油缸運動的動態時間T2，即T1/L4=T2/L3T2=L3·（T1/L4）其中，T1-活塞在油缸中移動的整個行程的時間；L4-整個油缸長度；S3：根據油量公式，Q=V/T；其中，V-油缸的體積；T-油充滿液壓缸所需要的時間；可得需要補的油量Q，Q=V/T2=（A·L3）/T2其中，A-活塞的有效工作面積；S4：將油量Q輸出到伺服驅動器，通過查表（詳見表1）將油量Q轉換成轉速，來改變伺服電機的轉速。以上結合附圖所描述的實施例僅是本專利技術的優選實施方式，而并非對本專利技術的保護范圍的限定，任何基于本專利技術精神所做的改進都理應在本專利技術保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種活塞式調節閥的監測控制系統，其包括依次連接的液壓站、油泵、油缸，以及位于油缸內的活塞，所述液壓站通過油泵往油缸中注油，所述油缸位于調節閥內，其特征在于：還包括伺服電機，所述伺服電機與油泵相連，驅動油泵工作；伺服閥，所述伺服閥連接在油泵和油缸之間，通過伺服閥的啟閉來控制注油；信號采集模塊，采集活塞在油缸中的位移量、調節閥閥位指令信號和油缸的油壓輸入信號；信號處理控制模塊，與信號采集模塊連接，對采集的信號進行處理，并將處理結果輸出到伺服驅動器，通過伺服驅動器來改變伺服電機的轉速，同時輸出信號控制伺服閥的啟閉。

【技術特征摘要】
1.一種用于活塞式調節閥監測控制系統中的活塞式調節閥控制方法，所述活塞式調節閥監測控制系統包括依次連接的液壓站、油泵、油缸，以及位于油缸內的活塞，所述液壓站通過油泵往油缸中注油，所述油缸位于調節閥內，還包括伺服電機，所述伺服電機與油泵相連，驅動油泵工作；伺服閥，所述伺服閥連接在油泵和油缸之間，通過伺服閥的啟閉來控制注油；信號采集模塊，采集活塞在油缸中的位移量、調節閥閥位指令信號和油缸的油壓輸入信號，所述信號采集模塊包括包括直線位移傳感器，該直線位移傳感器安裝在活塞上，用于采集活塞在油缸中的位移量；信號處理控制模塊，與信號采集模塊連接，對采集的信號進行處理，并將處理結果輸出到伺服驅動器，通過伺服驅動器來改變伺服電機的轉速，同時輸出信號控制伺服閥的啟閉；其特征在于，活塞式調節閥的控制方法包括步驟如下：S1：通過直線位移傳感器測得活塞的位移量L1，獲得調節閥的指令信號L2，進行差值計算，得絕對值L3，即L3=|L1-L2|；S2：計算油缸運動的動態時間T2，即T1/L4=T2/L3T2=L3·（T1/L4）其中，T1-活塞在油缸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃子龍，張生龍，楊順為，馮萬平，張其清，
申請(專利權)人：江南閥門有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33