一种活塞式调节阀的监测控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种活塞式调节阀的监测控制系统及其控制方法，其包括伺服电机，驱动油泵工作；伺服阀的启闭来控制注油；信号处理控制模块，对信号采集模块采集的信号进行处理，并将处理结果输出到伺服驱动器，通过伺服驱动器来改变伺服电机的转速，同时输出信号控制伺服阀的启闭，以及对油量进行检测计算获得，并将油量Q转换成数字信号，输出到伺服驱动器，来改变伺服电机的转速。本发明专利技术通过信号采集模块和信号处理模块，对调节阀的阀门和油缸的油压输入信号进行实时采集和监控，并反馈到伺服电机，通过伺服电机转速的改变，改变油泵的注油量，并且开启伺服阀，让油经油泵可以注入到油缸中，全程自动化实现调节阀阀门的启闭量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于活塞式调节阀监测控制系统中的活塞式调节阀控制方法
本专利技术涉及一种自动在线监测控制节能系统，特别涉及一种用于活塞式调节阀监测控制系统中的活塞式调节阀控制方法。
技术介绍
目前，大型的供水企业都已达到了高度自动化，从水的回收、储存、净化处理到分配，数以百计的数据及测量值都由过程控制机系统收集，储存并处理，测量、操作、调节都借此达到技术方面最佳的过程控制。活塞式轴流调节阀主要由阀体、活塞、导帽、密封圈、导向杆、连接杆、曲柄、执行机构等组成。主阀体为内、外圆筒式结构，阀体内有若干条顺流向的筋板将阀体的内外两层连接起来，组成一个完全轴对称的环形流体通道。调节结构为曲柄滑块机构，滑块为圆筒形的活塞，活塞前端连接鼠笼，鼠笼周边为栅格形流道，可在内圆筒里由导轨引导，沿管路做轴向位移，改变流道通过面积，以实现控制调节。流道为轴向对称流道，栅格过水截面大，能防止杂物堵塞，流体在流线性阀体内被很好地引导，低水头损失；阀腔内任何位置水流横断面均为环状，确保线性操作特性，同时高速水流从栅格流入，在阀体流道轴心区域相互撞击，消除能量，使气蚀现象发生在阀中心位置，不损坏阀门部件。曲柄滑块机构操作稳定可靠，输出扭矩恒定，关闭先快后慢，因而无任何水锤。应根据出口压力，经调节器控制驱动电动装置改变阀门开启或关闭状态以实现自动减压功能。
技术实现思路
为了克服调节阀的阀门启闭达不到最佳控制的不足，本专利技术提供一种用于活塞式调节阀监测控制系统中的活塞式调节阀控制方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种活塞式调节阀的监测控制系统，其包括依次连接的液压站、油泵、油缸，以及调节阀油缸执行机构，所述调节阀油缸执行机构包括位于油缸内的活塞，所述液压站通过油泵往油缸中注油，所述油缸位于调节阀内，还包括伺服电机，所述伺服电机与油泵相连，驱动油泵工作；伺服阀，所述伺服阀连接在油泵和油缸之间，通过伺服阀的启闭来控制注油；信号采集模块，采集活塞在油缸中的位移量、调节阀阀位指令信号和油缸的油压输入信号；信号处理控制模块，与信号采集模块连接，对采集的信号进行处理，并将处理结果输出到伺服驱动器，通过伺服驱动器来改变伺服电机的转速，同时输出信号控制伺服阀的启闭。所述信号采集模块包括直线位移传感器，该直线位移传感器安装在活塞上，用于采集活塞在油缸中的位移量。所述信号采集模块包括压力变送器，该压力变送器安装在液压站上，用于采集油缸的油压输入信号。所述伺服驱动器上设有伺服电机功率信号采集端口和显示面板，所述伺服电机功率信号采集端口与上位机连接，以获得伺服电机功率信号，并显示在显示面板上。所述信号处理控制模块包括电连接的模拟量输出模块、模拟量输出模块2、数字量模块和编码器，所述模拟量输出模块2将处理结果分别输出到伺服电机驱动器和数字量模块，所述编码器与伺服电机连接，获得伺服电机的实时动态速度，并反馈到伺服电机驱动器和数字量模块。一种活塞式调节阀的控制方法，其步骤如下：S1：通过直线位移传感器测得活塞的位移量L1，获得调节阀的指令信号L2，进行差值计算，得绝对值L3，即L3=|L1-L2|；S2：计算油缸运动的动态时间T2，即T1/L4=T2/L3T2=L3·（T1/L4）其中，T1-活塞在油缸中移动的整个行程的时间；L4-整个油缸长度；S3：根据油量公式，Q=V/T；其中，V-油缸的体积；T-油充满液压缸所需要的时间；可得需要补的油量Q，Q=V/T2=（A·L3）/T2其中，A-活塞的有效工作面积；S4：通过查表将油量Q转换成数字信号，输出到伺服驱动器，来改变伺服电机的转速。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过信号采集模块和信号处理模块，对调节阀的阀门和油缸的油压输入信号进行实时采集和监控，并反馈到伺服电机，通过伺服电机转速的改变，改变油泵的注油量，并且开启伺服阀，让油经油泵可以注入到油缸中，全程自动化实现调节阀阀门的启闭量。附图说明图1是本专利技术的原理框图。图2、图3是本专利技术完整的电路连接图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例作进一步说明：如图1、图2、图3所示，一种活塞式调节阀的监测控制系统，其包括依次连接的液压站、油泵、油缸，以及调节阀油缸执行机构，所述调节阀油缸执行机构包括位于油缸内的活塞，所述液压站通过油泵往油缸中注油，所述油缸位于调节阀内，还包括伺服电机，所述伺服电机与油泵相连，驱动油泵工作；伺服阀，所述伺服阀连接在油泵和油缸之间，通过伺服阀的启闭来控制注油；信号采集模块，采集活塞在油缸中的位移量、调节阀阀位指令信号和油缸的油压输入信号；信号处理控制模块，与信号采集模块连接，对采集的信号进行处理，并将处理结果输出到伺服驱动器，通过伺服驱动器来改变伺服电机的转速，同时输出信号控制伺服阀的启闭，通过信号采集模块和信号处理模块，对调节阀的阀门和油缸的油压输入信号进行实时采集和监控，并反馈到伺服电机，通过伺服电机转速的改变，改变油泵的注油量，并且开启伺服阀，让油经油泵可以注入到油缸中，全程自动化实现调节阀阀门的启闭量，从而达到油泵的减速及电机启动频次的减少，延长机械寿命和减少能耗，达到节能减排的目的。所述信号采集模块包括直线位移传感器，该直线位移传感器安装在活塞上，用于采集活塞在油缸中的位移量，该直线位移传感器控制精度0.2%。所述信号采集模块包括压力变送器，该压力变送器安装在液压站上，用于采集油缸的油压输入信号，该压力变送器控制精度0.1%。用位移传感器加压力传感器进行油缸动态值的检测，进而控制油泵的转速，达到智能检测和油泵电机转速自适应控制的能力。所述伺服驱动器上设有伺服电机功率信号采集端口和显示面板，所述伺服电机功率信号采集端口与上位机连接，以获得伺服电机功率信号，并显示在显示面板上，所述伺服驱动器采用AB755。所述信号处理控制模块包括电连接的模拟量输出模块、模拟量输出模块2、数字量模块和编码器，所述模拟量输出模块2将处理结果分别输出到伺服电机驱动器和数字量模块，所述编码器与伺服电机连接，获得伺服电机的实时动态速度，并反馈到伺服电机驱动器和数字量模块，两路输出量，形成两路闭环控制，用来自动闭环伺服电机的转速，既控制伺服电机的转速，同时又将改变后的转速反馈到伺服电机驱动器中，从而控制油缸所需的油流量供给。一种活塞式调节阀的控制方法，其步骤如下：S1：通过直线位移传感器测得活塞的位移量L1，获得调节阀的指令信号L2，进行差值计算，得绝对值L3，即L3=|L1-L2|；S2：计算油缸运动的动态时间T2，即T1/L4=T2/L3T2=L3·（T1/L4）其中，T1-活塞在油缸中移动的整个行程的时间；L4-整个油缸长度；S3：根据油量公式，Q=V/T；其中，V-油缸的体积；T-油充满液压缸所需要的时间；可得需要补的油量Q，Q=V/T2=（A·L3）/T2其中，A-活塞的有效工作面积；S4：将油量Q输出到伺服驱动器，通过查表（详见表1）将油量Q转换成转速，来改变伺服电机的转速。以上结合附图所描述的实施例仅是本专利技术的优选实施方式，而并非对本专利技术的保护范围的限定，任何基于本专利技术精神所做的改进都理应在本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞式调节阀的监测控制系统，其包括依次连接的液压站、油泵、油缸，以及位于油缸内的活塞，所述液压站通过油泵往油缸中注油，所述油缸位于调节阀内，其特征在于：还包括伺服电机，所述伺服电机与油泵相连，驱动油泵工作；伺服阀，所述伺服阀连接在油泵和油缸之间，通过伺服阀的启闭来控制注油；信号采集模块，采集活塞在油缸中的位移量、调节阀阀位指令信号和油缸的油压输入信号；信号处理控制模块，与信号采集模块连接，对采集的信号进行处理，并将处理结果输出到伺服驱动器，通过伺服驱动器来改变伺服电机的转速，同时输出信号控制伺服阀的启闭。

【技术特征摘要】
1.一种用于活塞式调节阀监测控制系统中的活塞式调节阀控制方法，所述活塞式调节阀监测控制系统包括依次连接的液压站、油泵、油缸，以及位于油缸内的活塞，所述液压站通过油泵往油缸中注油，所述油缸位于调节阀内，还包括伺服电机，所述伺服电机与油泵相连，驱动油泵工作；伺服阀，所述伺服阀连接在油泵和油缸之间，通过伺服阀的启闭来控制注油；信号采集模块，采集活塞在油缸中的位移量、调节阀阀位指令信号和油缸的油压输入信号，所述信号采集模块包括包括直线位移传感器，该直线位移传感器安装在活塞上，用于采集活塞在油缸中的位移量；信号处理控制模块，与信号采集模块连接，对采集的信号进行处理，并将处理结果输出到伺服驱动器，通过伺服驱动器来改变伺服电机的转速，同时输出信号控制伺服阀的启闭；其特征在于，活塞式调节阀的控制方法包括步骤如下：S1：通过直线位移传感器测得活塞的位移量L1，获得调节阀的指令信号L2，进行差值计算，得绝对值L3，即L3=|L1-L2|；S2：计算油缸运动的动态时间T2，即T1/L4=T2/L3T2=L3·（T1/L4）其中，T1-活塞在油缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄子龙，张生龙，杨顺为，冯万平，张其清，
申请(专利权)人：江南阀门有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33