一种伺服放大器控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种伺服放大器控制系统及控制方法，包括伺服放大器、正转继电器、反转继电器、调节阀、调节器、CPU控制器件和变送器；伺服放大器由运算器、变量采集器、计数器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器组成，调节阀为一种不带伺服放大器的电动调节阀；变送器用于检测被控对象的过程变量，将其转化为电信号后输出至调节器；调节器通过伺服放大器控制正转继电器、反转继电器控制调节阀。本发明专利技术的具有更小的死区和更高的精度，控制精度任意设置，最高可达0.1%，解决了目前伺服放大器控制系统死区大、控制精度低、控制系统不能正常投运与自动运行的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种放大器控制系统及控制方法，尤其涉及一种伺服放大器控制系统及控制方法，属于自动化仪表

技术介绍
伺服放大器控制系统在工业生产过程中起着重要的作用，其运行的好坏，关系到生产的安全稳定运行、产品质量、性能及能源浪费与否等诸多方面。其中，伺服放大器控制系统的伺服放大器起着非常重要的作用。目前已有的伺服放大器有灵敏区（工作区）和死区（停止区）两个区域，若死区数值过小，由于调节阀动作时的惯性，调节阀从灵敏区到死区无法停止下来，这样调节阀发生震荡，所以死区数值必须设置很大。国内伺服放大器控制系统的死区在2-4%，国外进口的伺服放大器控制系统的死区在1-2%。死区大造成调节阀的偏差增大，控制精度降低，尤其是大口径调节阀，调节器的控制输出（阀位给定）与阀位反馈的偏差达到5-8%。国外伺服放大器控制系统价格昂贵、备品备件成本高，国内伺服放大器控制系统死区大、偏差大。高精度伺服放大器成为制约伺服放大器控制系统能否正常投运和控制精度高低的主要因素。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高精度的伺服放大器控制系统及控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：技术方案一：一种伺服放大器控制系统，包括伺服放大器、正转继电器、反转继电器、调节阀、调节器、CPU控制器件和变送器；所述伺服放大器由运算器、计数器、变量采集控制器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器组成；所述调节阀为一种不带伺服放大器的电动调节阀；所述变送器用于检测被控对象的过程变量，其电信号经转换后输出至调节器；所述正转继电器、所述伺服放大器用于控制所述调节阀，所述正转继电器和反转继电器分别控制所述调节阀正向或反向转动；所述调节阀用于控制被控对象的被控参数；所述CPU控制器件处理后的控制输出信号与调节器和变量采集控制器的相应输入端连接；所述变量采集控制器分别与运算器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器双向连接；所述运算器的相应输出端分别接灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器的相应输入端；所述计数器的相应输入端分别接灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器的相应输出端，其输出端返回到变量采集器。所述伺服放大器控制系统还包括操作器；所述操作器的相应输入端分别接所述正转继电器、反转继电器和调节阀的输出端，其相应输出端接所述调节阀的相应输入端。所述伺服放大器控制系统还包括输入模件、输出模件和电源模件，电源模件为所述调节器、CPU控制器件、伺服放大器、输入模件、输出模件提供电源；CPU控制器件、输入模件、输出模件、电源模件分别安装在总线底板模件相应底座上，通过插针传递信号；所述输入模件的相应输入端分别接所述变送器和操作器的输出端，其输出端经总线底板模件接所述调节器的相应输入端；所述输出模件的输入端经总线底板模件接所述伺服放大器的输出端，其相应输出端分别接所述正转继电器（14）和反转继电器（15）的输入端。所述伺服放大器控制系统还包括操作员站和接口模件；所述CPU控制器件处理后的相应控制输出端经接口模件接操作员站的输入端；所述接口模件为工业交换机、以太网模板、现场总线中的一种。技术方案二：一种用于技术方案一所述伺服放大器的控制方法，包括以下步骤：步骤1：变量采集控制器置初值：设置阀位反馈值PV、阀位设定值SP、电机正转控制变量DV、电机正转控制变量RV、阀位调节死区DI、阀位调节迟钝因子MC、阀位调节迟钝区停顿拍数MP、计数控制变量X和偏差WD的初始值；步骤2：计算偏差：偏差WD为阀位反馈值PV与阀位设定值SP的差；步骤3：判断偏差WD是否满足-DI<WD<DI，转向步骤4，否则转向步骤5；步骤4：设置DV=0，RV=0，X=0；转向步骤3；步骤5：判断偏差WD是否满足DI≤WD＜MC*DI，如果是转向步骤6，否则转向步骤9；步骤6：判断计数控制变量X是否满足X<MP，如果是转向步骤7，否则转向步骤8；步骤7：设置DV=0，RV=0，X=X+1；转向步骤5；步骤8：设置DV=0，RV=1，X=0；转向步骤9；步骤9：判断偏差WD是否满足-MC*DI＜WD≤-DI，如果是转向步骤10，否则转向步骤13；步骤10：判断计数控制变量X是否满足X<MP，如果是转向步骤11，否则转向步骤12；步骤11：设置DV=0，RV=0，X=X+1；转向步骤9；步骤12：设置DV=0，RV=1，X=0；转向步骤9；步骤13：判断偏差WD是否满足WD≥MC*DI，如果是转向步骤14，否则转向步骤15；步骤14：设置DV=0，RV=0，X=0；转向步骤13；步骤15：判断偏差WD是否满足WD≤-MC*DI，如果是转向步骤16，否则转向步骤3；步骤16：设置DV=1，RV=0，X=0；转向步骤15。采用以上技术方案，本专利技术取得的有益效果在于：1、本专利技术的具有更小的死区和更高的精度，控制精度任意设置，最高可达0.1%，解决了目前伺服放大器控制系统死区大、控制精度低、控制系统不能正常投运与自动运行的难题，为控制系统的正常运行打下了坚实的基础。2、本专利技术能够保证生产的安全稳定运行、提高产品质量和性能及减少能源浪费的问题。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的原理框图；图2是本专利技术的电路原理图；图3是本专利技术的流程图；其中：1-操作器、2-调节器、3-变送器、4-伺服放大器、5-调节阀、6-被控对象、7-输入模件、8-输出模件、9-电源模件、10-CPU控制器件、11-接口模件、12-总线底板模件、13-操作员站、14-正转继电器、15-反转继电器。具体实施方式实施例1：如图1-图2所示，一种伺服放大器控制系统，包括伺服放大器4、正转继电器14、反转继电器15、调节阀5、调节器2、CPU控制器件10和变送器3；所述伺服放大器4由运算器、计数器、变量采集控制器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器组成；所述调节阀5为一种不带伺服放大器的电动调节阀；所述变送器3用于检测被控对象6的过程变量，其电信号经转换后输出至调节器2；所述正转继电器14、所述伺服放大器4用于控制所述调节阀5，所述正转继电器14和反转继电器15分别控制所述调节阀5正向或反向转动；所述调节阀5用于控制被控对象6的被控参数；所述CPU控制器件10处理后的控制输出信号与调节器2和变量采集控制器的相应输入端连接；所述变量采集控制器分别与运算器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器双向连接；所述运算器的相应输出端分别接灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器的相应输入端；所述计数器的相应输入端分别接灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器的相应输出端，其输出端返回到变量采集器。所述伺服放大器控制系统还包括操作器1；所述操作器1的相应输入端分别接所述正转继电器14、反转继电器15和调节阀5的输出端，其相应输出端接所述调节阀5的相应输入端。所述伺服放大器控制系统还包括输入模件7、输出模件8和电源模件9，电源模件9为所述调节器2、CPU控制器件10、伺服放大器4、输入模件7、输出模件8提供电源；CPU控制器件10、输入模件7、输出模件8、电源模件9分别安装在总线底板模件12相应底座上，通过插针传递信号；所述输入模件7的相应输入端分别接所述变送器3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服放大器控制系统，其特征在于：包括伺服放大器（4）、正转继电器（14）、反转继电器（15）、调节阀（5）、调节器（2）、CPU控制器件（10）和变送器（3）；所述伺服放大器（4）由运算器、计数器、变量采集控制器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器组成；所述调节阀（5）为一种不带伺服放大器的电动调节阀；所述变送器（3）用于检测被控对象（6）的过程变量，其电信号经转换后输出至调节器（2）；所述正转继电器（14）、所述伺服放大器（4）用于控制所述调节阀（5），所述正转继电器（14）和反转继电器（15）分别控制所述调节阀（5）正向或反向转动；所述调节阀（5）用于控制被控对象（6）的被控参数；所述CPU控制器件（10）处理后的控制输出信号与调节器（2）和变量采集控制器的相应输入端连接；所述变量采集控制器分别与运算器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器双向连接；所述运算器的相应输出端分别接灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器的相应输入端；所述计数器的相应输入端分别接灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器的相应输出端，其输出端返回到变量采集器。

【技术特征摘要】
1.一种伺服放大器控制系统，其特征在于：包括伺服放大器（4）、正转继电器（14）、反转继电器（15）、调节阀（5）、调节器（2）、CPU控制器件（10）和变送器（3）；所述伺服放大器（4）由运算器、计数器、变量采集控制器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器组成；所述调节阀（5）为一种不带伺服放大器的电动调节阀；所述变送器（3）用于检测被控对象（6）的过程变量，其电信号经转换后输出至调节器（2）；所述正转继电器（14）、所述伺服放大器（4）用于控制所述调节阀（5），所述正转继电器（14）和反转继电器（15）分别控制所述调节阀（5）正向或反向转动；所述调节阀（5）用于控制被控对象（6）的被控参数；所述CPU控制器件（10）处理后的控制输出信号与调节器（2）和变量采集控制器的相应输入端连接；所述变量采集控制器分别与运算器、灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器双向连接；所述运算器的相应输出端分别接灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器的相应输入端；所述计数器的相应输入端分别接灵敏区控制器、迟钝区控制器和死区控制器的相应输出端，其输出端返回到变量采集器。2.根据权利要求1所述伺服放大器控制系统，其特征在于：所述伺服放大器控制系统还包括操作器（1）；所述操作器（1）的相应输入端分别接所述正转继电器（14）、反转继电器（15）和调节阀（5）的输出端，其相应输出端接所述调节阀（5）的相应输入端。3.根据权利要求2所述伺服放大器控制系统，其特征在于：所述伺服放大器控制系统还包括输入模件（7）、输出模件（8）和电源模件（9），电源模件（9）为所述调节器（2）、CPU控制器件（10）、伺服放大器（4）、输入模件（7）、输出模件（8）提供电源；CPU控制器件（10）、输入模件（7）、输出模件（8）、电源模件（9）分别安装在总线底板模件（12）相应底座上，通过插针传递信号；所述输入模件（7）的相应输入端分别接所述变送器（3）和操作器（1）的输出端，其输出端经总线底板模件（12）接所述调节器（2）的相应输入端；所述输出模件...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏金辉，杨中方，姜海罡，李旭明，闫金凯，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13