一种用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法，所述方法具体包括如下步骤：S1、启动比例阀后，检测液压位移设备在采样时间内的位移量或实际运行速度S2、检测液压位移设备在采样时间内的位移量是否大于参考速度下采样时间内的位移量，或者是液压位移设的实际运行速度是否大于参考速度，若检测结果为是，则发出比例阀异常信号。本发明专利技术通过对比例阀的异常检测，实现比例阀控制的液压位移设备在移动过程中的安全保护，针对异常的比例阀，发出报警并做出有效液动力切断，防止比例阀失控可能对液压位移设备及人身造成的伤害。控可能对液压位移设备及人身造成的伤害。控可能对液压位移设备及人身造成的伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法及系统


[0001]本专利技术属于比例阀控制
，更具体地，本专利技术涉及一种用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法及系统。

技术介绍

[0002]比例阀是一种新型的液压控制装置，在普通压力阀、流量阀和方向阀上，用比例电磁铁替代原有的控制部分，按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制；比例阀普遍具有压力补偿性能，输出压力和流量可以不受负载变化的影响。现有的比例阀控制系统一般由PLC或上位机、比例阀驱动器、比例阀、执行元件、传感器组成，集成的比例阀是将比例阀驱动器与比例阀合成一体。这些比例阀控制现场执行元件，如液压缸、液压马达可以进行位移或者旋转运动。当液压管壁中剥落的杂物或液压油中带入的异物卡住阀芯，阀芯不能复位，或者比例阀电气线路出现异常都可能导致比例阀失控。若操作人员未及时发现比例阀失控，做出应急处置，如自动方式下立即中断自动，切换到手动方式；手动方式下立即松开按钮或复位旋钮，液压位移设备将直接运行到机械极限位置。当设备选择自动方式定位，由于失控后的比例阀导致的设备异常快速，PLC无法在扫描周期内及时接收到定位完成信号，从而不能控制比例阀及电控截止阀及时关闭。由于偶发性及失控后的异常快速，特别是在自动状态下，操作人员很难及时做出判断，对现场的设备运行及人身安全带来严重伤害。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法，旨在实现比例阀异常的自动监测。
[0004]本专利技术是这样是实现的，一种用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法，所述方法具体包括如下步骤：
[0005]S1、启动比例阀后，检测液压位移设备在采样时间内的位移量或实际运行速度；
[0006]S2、检测液压位移设备在采样时间内的位移量是否大于参考速度下采样时间内的位移量，或者是液压位移设的实际运行速度是否大于参考速度，若检测结果为是，则发出比例阀异常信号。
[0007]进一步的，当比例阀处于闭环控制模式时，在液压位移设备稳定运行时，每隔设定采样时间采集一次液压位移设备的位置值，连续采集多个位置值，计算液压位移设备在每个采样时间内的位移量并取绝对值，获取位移量的最大值Δpos.max和平均值若最大值Δpos.max和平均值均大于参考速度ref_speed下采样时间内的位移量，则发出比例阀异常信号。
[0008]进一步的，每次发出一次比例阀异常信号，则报警次数加1，若报警次数大于次数阈值，则发出比例阀故障信号。
[0009]进一步的，当比例阀处于闭环控制模式时，当液压位移设备的位移速度超出速度参考值ref_speed时，自动减小比例阀的输出，在检测到比例阀输出下降至小于门槛值时，若液压位移设备的实际位移速度仍大于参考速度ref_speed，则发出比例阀故障信号。
[0010]进一步的，当比例阀处于闭环控制模式时，在液压位移设备运动到距参考位置值ref_pos设定距离的减速位置时，控制比例阀的输出减小，减小至门槛值，同时在设定时长后，采集液压位移设备的实际位移速度，若实际位移速度大于或等于速度参考ref_speed，则发出比例阀故障信号。
[0011]进一步的，当比例阀处于手动控制模式时，在稳定运行时采集一个采样时间内液压位移设备的位移量，检测上述位移量是否大于手动速度参考下相应采样时间内位移量进行比较，若检测结果为是，则判定比例阀故障信号。
[0012]进一步的，基于比例阀故障信号中断比例阀的输出，立即关断电控截止阀，即停止液压位移设备的驱动。
[0013]本专利技术是这样实现的，一种用于液压位移设备控制的比例阀异常监测系统，所述系统包括：
[0014]基于比例阀控制的液压位移设备，以及用于采集液压位移设备位置的位置编码器，位置编码器、比例阀与PLC控制器通讯连接；
[0015]PLC控制器基于上述压位移设备控制的比例阀异常监测方法来监测比例阀。
[0016]进一步的，PLC控制器内存储有速度参考值ref_speed、位置参考值ref_pos及减速位置。
[0017]本专利技术通过对比例阀的异常检测，实现比例阀控制的液压位移设备在移动过程中的安全保护，针对异常的比例阀，发出报警并做出有效液动力切断，防止比例阀失控可能对液压位移设备及人身造成的伤害。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法的流程图。
具体实施方式
[0019]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法的流程图，该方法具体如下：
[0021]本专利技术中的液压位移设备是液压驱动的移动设备，其移动速度过慢仅会影响工作效率，并不会产生安全隐患，比如：比例阀控制液压马达驱动的定尺机、移动锯机横移，比例阀控制液压缸驱动的锯机进、退锯设备等。
[0022]S1、启动比例阀后，检测液压位移设备在采样时间内的位移量或实际运行速度；
[0023]S2、检测液压位移设备在采样时间内的位移量是否大于参考速度下采样时间内的位移量，或者是液压位移设的实际运行速度是否大于参考速度，若检测结果为是，则发出比
例阀异常信号。
[0024]在本专利技术实施例中，当比例阀处于闭环控制模式时，PLC程序会给出位置参考值ref_pos及速度参考值ref_speed，采集稳定运行时液压位移设备现场的位移速度，需要避开比例阀开启动作响应时间，在比例阀启动的设定长后，记录液压位移设备的初始位置pos0，之后每隔设定采样时间采集一次液压位移设备的位置值，连续采集n个，即pos1、pos2、
……
、pos(n)，然后计算液压位移设备在每个采样时间内的位移量Δpos1
′
、Δpos2
′
、
……
、Δpos5
′
，即pos1
‑
pos0、pos2
‑
pos1、pos3
‑
pos2、pos(n)
‑
pos(n
‑
1)，并取绝对值，计算出位移量的最大值Δpos.max和平均值若最大值Δpos.max和平均值均大于速度参考ref_speed在采样时间内的位移量，则发出比例阀异常信号，报警次数加1，若报警次数大于次数阈值，则发出比例阀故障信息，
[0025]以采样时间为100ms，采样个数为6为例进行说明，在液压位移设备的初始位置pos0之后，每隔100ms采集一次液压位移设备的位置值，连续采集五个，分别为位置pos1、位置pos2、位置pos3、位置pos4、位置pos5，然后计算pos1
‑
pos0、pos2
‑
pos1、pos3<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：S1、启动比例阀后，检测液压位移设备在采样时间内的位移量或实际运行速度；S2、检测液压位移设备在采样时间内的位移量是否大于参考速度下采样时间内的位移量，或者是液压位移设的实际运行速度是否大于参考速度，若检测结果为是，则发出比例阀异常信号。2.如权利要求1所述用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法，其特征在于，当比例阀处于闭环控制模式时，在液压位移设备稳定运行时，每隔设定采样时间采集一次液压位移设备的位置值，连续采集多个位置值，计算液压位移设备在每个采样时间内的位移量并取绝对值，获取位移量的最大值Δpos.max和平均值Δpos.若最大值Δpos.max和平均值Δpos.均大于参考速度ref_speed下采样时间内的位移量，则发出比例阀异常信号。3.如权利要求2所述用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法，其特征在于，每次发出一次比例阀异常信号，则报警次数加1，若报警次数大于次数阈值，则发出比例阀故障信号。4.如权利要求1所述用于液压位移设备控制的比例阀异常监测方法，其特征在于，当比例阀处于闭环控制模式时，当液压位移设备的位移速度超出速度参考值ref_speed时，自动减小比例阀的输出，在检测到比例阀输出下降至小于门槛值时，若液压位移设备的实际位移速度仍大于参考速度ref_speed，则发出比例阀故障信号。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志远，徐洪，王金来，张业龙，吴卫华，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：