一种制造技术

本发明专利技术提供一种

【技术实现步骤摘要】
一种BV平衡叶片式执行机构的控制方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及执行机构控制
，尤其涉及一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法及控制系统
。

技术介绍

[0002]执行机构控制技术，是指一种用于控制机械装置或系统中执行机构运动的技术，执行机构是指机械装置或系统中负责执行特定任务的部分，例如电机
、
气缸等，执行机构控制技术旨在通过控制执行机构的运动来实现特定的功能或任务
。
[0003]现有的执行机构控制技术在对阀门进行控制时，通常都是执行自动化控制，执行机构是阀门紧急关停的保障，而现有的执行机构控制技术对管道内部介质的状态分析不够全面，通常都是仅分析单个因素的独立影响，忽略了多个因素的组合影响，比如在申请公开号为
CN113406895A
的中国专利中，公开了一种智能阀门电动执行机构的控制系统构建方法，该方案通过温度检测电路监测转子时间常数变化，根据转子时间常数与电磁转矩的关系，针对温度对控制系统负载转矩观测造成的误差，进行温度补偿；没有考虑多因素之间的稳态关系，且现有的执行机构控制技术在对阀门进行控制时，通常会给阀杆施加径向推力，例如在授权公告号为
CN210484763U
的申请专利中，公开了一种拨叉式缓冲
、
快动功能的液动执行机构，这种拨叉式气液联动执行机构长期使用会导致阀杆的使用寿命以及阀门的密封性受到影响，同时，现有的执行机构控制技术在向阀门施加推力时，推力基本为固定值，导致阀杆易损坏，现有的执行机构控制技术还存在对管道内部介质的状态分析不够全面以及对阀门阀杆施加的力不够合理，导致阀门的控制不够准确
、
阀杆使用寿命降低以及密封性降低的问题
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法及控制系统，能够将管道内的介质流量以及介质压力进行组合分析，判断其内部状态是否稳定，同时，在对阀门进行控制时，对阀杆施加的力为旋转扭矩，且任意时刻的旋转扭矩均等于液体压强乘以叶片面积，保证了力量与阀杆之间的受力平衡，以解决现有的执行机构控制技术还存在对管道内部介质的状态分析不够全面以及对阀门阀杆施加的力不够合理，导致阀门的控制不够准确
、
阀杆使用寿命降低以及密封性降低的问题
。
[0005]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法，包括如下步骤：步骤
S1
，获取执行机构系统的运行功率以及工作压力；步骤
S2
，对运行功率以及工作压力进行分析，得到执行机构的工作状态；步骤
S3
，获取管道内的介质流量以及介质压力；步骤
S4
，对介质流量以及介质压力进行分析，判断是否需要关闭阀门；步骤
S5
，获取
BV
平衡叶片的叶片面积
、
执行机构的输出功率以及摆缸的摆缸转速，
对介质压力
、
叶片面积
、
输出功率以及摆缸转速进行分析，判断实际输出扭矩是否正常；步骤
S6
，对输出扭矩以及摆缸转速进行调整，并控制执行机构对阀门进行开闭操作
。
[0006]进一步地，所述步骤
S1
包括如下子步骤：步骤
S101
，向执行机构内安装功率检测器以及压力传感器；步骤
S102
，通过功率检测器获取运行功率，通过压力传感器获取执行机构内的工作压力
。
[0007]进一步地，所述步骤
S2
包括如下子步骤：步骤
S201
，对运行功率进行实时监测，记录运行功率大于第一功率阈值的时长，标记为功率异常时长；步骤
S202
，将功率异常时长与第一时长阈值进行比对，若功率异常时长小于第一时长阈值，则输出功率正常信号；若功率异常时长大于等于第一时长阈值，则输出功率异常信号；步骤
S203
，对工作压力进行实时监测，记录工作压力大于第一压力阈值的时长，标记为高压时长；步骤
S204
，将高压时长与第一时长阈值进行比对，若高压时长小于第一时长阈值，则输出压力正常信号；若高压时长大于等于第一时长阈值，则输出压力异常信号；步骤
S205
，若输出功率异常信号或压力异常信号，则判定执行机构系统工作状态异常，发送检修信号至维护端
。
[0008]进一步地，所述步骤
S3
包括如下子步骤：步骤
S301
，向管道内安装流量计以及压力传感器；步骤
S302
，通过流量计获取管道内的介质流量，通过压力传感器获取管道内的介质压力
。
[0009]进一步地，所述步骤
S4
包括如下子步骤：步骤
S401
，获取当前执行机构内记录的阀门开度，读取开度数据库，获取与阀门开度对应的介质额定流量以及介质额定压力；步骤
S402
，通过流量检测公式对阀门开度
、
介质流量以及介质额定流量进行计算，得到管道内的流量指数；流量检测公式配置为：；其中，
Qn
为流量指数，
Qm
为介质流量，
Qe
为介质额定流量，
Fk
为阀门开度；步骤
S403
，通过压力检测公式对介质压力
、
介质流量
、
介质额定压力以及介质额定流量进行计算，得到管道内的压力指数；所述压力检测公式配置为：；其中，
Pn
为压力指数，
Pe
为介质额定压力，
Pm
为介质压力；步骤
S404
，对流量指数以及压力指数进行分析，判断是否需要控制执行机构将阀门关闭
。
[0010]进一步地，所述步骤
S404
包括如下子步骤：步骤
S4041
，将流量指数与第一流量指数范围进行比对，记录流量指数小于或大于第一流量指数范围的时长，标记为流量异常时长；步骤
S4042
，将流量异常时长与第二时长阈值进行比对，若流量异常时长小于第二时长阈值，则输出管道流量正常信号；若流量异常时长大于等于第二时长阈值，则输出管道流量异常信号；步骤
S4043
，将压力指数与第一压力指数范围进行比对，记录压力指数小于或大于第一压力指数范围的时长，标记为压力异常时长；步骤
S4044
，将压力异常时长与第二时长阈值进行比对，若压力异常时长小于第二时长阈值，则输出管道压力正常信号；若压力异常时长大于等于第二时长阈值，则输出管道压力异常信号；步骤
S4045
，若输出管道流量异常信号或管道压力异常信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
S1
，获取执行机构系统的运行功率以及工作压力；步骤
S2
，对运行功率以及工作压力进行分析，得到执行机构的工作状态；步骤
S3
，获取管道内的介质流量以及介质压力；步骤
S4
，对介质流量以及介质压力进行分析，判断是否需要关闭阀门；步骤
S5
，获取
BV
平衡叶片的叶片面积
、
执行机构的输出功率以及摆缸的摆缸转速，对介质压力
、
叶片面积
、
输出功率以及摆缸转速进行分析，判断实际输出扭矩是否正常；步骤
S6
，对输出扭矩以及摆缸转速进行调整，并控制执行机构对阀门进行开闭操作
。2.
根据权利要求1所述的一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法，其特征在于，所述步骤
S1
包括如下子步骤：步骤
S101
，向执行机构内安装功率检测器以及压力传感器；步骤
S102
，通过功率检测器获取运行功率，通过压力传感器获取执行机构内的工作压力
。3.
根据权利要求2所述的一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法，其特征在于，所述步骤
S2
包括如下子步骤：步骤
S201
，对运行功率进行实时监测，记录运行功率大于第一功率阈值的时长，标记为功率异常时长；步骤
S202
，将功率异常时长与第一时长阈值进行比对，若功率异常时长小于第一时长阈值，则输出功率正常信号；若功率异常时长大于等于第一时长阈值，则输出功率异常信号；步骤
S203
，对工作压力进行实时监测，记录工作压力大于第一压力阈值的时长，标记为高压时长；步骤
S204
，将高压时长与第一时长阈值进行比对，若高压时长小于第一时长阈值，则输出压力正常信号；若高压时长大于等于第一时长阈值，则输出压力异常信号；步骤
S205
，若输出功率异常信号或压力异常信号，则判定执行机构系统工作状态异常，发送检修信号至维护端
。4.
根据权利要求3所述的一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法，其特征在于，所述步骤
S3
包括如下子步骤：步骤
S301
，向管道内安装流量计以及压力传感器；步骤
S302
，通过流量计获取管道内的介质流量，通过压力传感器获取管道内的介质压力
。5.
根据权利要求4所述的一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法，其特征在于，所述步骤
S4
包括如下子步骤：步骤
S401
，获取当前执行机构内记录的阀门开度，读取开度数据库，获取与阀门开度对应的介质额定流量以及介质额定压力；步骤
S402
，通过流量检测公式对阀门开度
、
介质流量以及介质额定流量进行计算，得到管道内的流量指数；流量检测公式配置为：；其中，
Qn
为流量指数，
Qm
为介质流量，
Qe
为介质额
定流量，
Fk
为阀门开度；步骤
S403
，通过压力检测公式对介质压力
、
介质流量
、
介质额定压力以及介质额定流量进行计算，得到管道内的压力指数；所述压力检测公式配置为：；其中，
Pn
为压力指数，
Pe
为介质额定压力，
Pm
为介质压力；步骤
S404
，对流量指数以及压力指数进行分析，判断是否需要控制执行机构将阀门关闭
。6.
根据权利要求5所述的一种
BV
平衡叶片式执行机构的控制方法，其特征在于，所述步骤
S404
包括如下子步骤：步骤
S4041
，将流量指数与第一流量指数范围进行比对，记录流量指数小于或大于第一流量指数范围的时长，标记为流量异常时长；步骤
S4042
，将流量异常时长与第二时长阈值进行比对，若流量异常时长小于第二时长阈值，则输出管道流量正常信号；若流量异常时长大于等于第二时长阈值，则输出管道流量异常信号；步骤
S4043
，将压力指数与第一压力指数范围进行比对，记录压力指数小于或大于第一压力指数范围的时长，标记为压力异常时长；步骤
S4044
，将压力异常时长与第二时长阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪春晓，刘念，
申请(专利权)人：江苏易恒自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：