1 引言
因?yàn)橐簤簷C(jī)操縱具備導(dǎo)出力(扭矩)大,可靠性好,操縱特性不會(huì)受到外部標(biāo)準(zhǔn)限定的特性,液壓推桿執(zhí)行器被作為催化反應(yīng)、裂化設(shè)備中閘閥調(diào)節(jié)的首要機(jī)器設(shè)備。但是,一直以來(lái),受操縱核心理念的限定,石油化工行業(yè)中應(yīng)用的各種各樣液壓推桿執(zhí)行器大多數(shù)以電液伺服閥為主要液壓控制系統(tǒng),選用液壓推桿伺服驅(qū)動(dòng)器的仿真模擬自動(dòng)控制系統(tǒng)。但液壓推桿工業(yè)機(jī)械手的抗污能力差,數(shù)字信號(hào)的導(dǎo)出特性振蕩比較大。為了防止液壓推桿工業(yè)機(jī)械手在操控上的不夠,“智能化”型液壓推桿執(zhí)行器用液壓推桿比例閥做為關(guān)鍵液壓控制系統(tǒng),運(yùn)用當(dāng)代數(shù)字控制核心理念,提升了液壓推桿執(zhí)行器對(duì)液壓油的抗污工作能力,改進(jìn)了液壓推桿自動(dòng)控制系統(tǒng)的頻率特性?!爸悄芑彼欧糯笃髫S富多彩的api接口和快捷的紅外信號(hào)實(shí)際操作使該液壓推桿執(zhí)行器真真正正到達(dá)了人工智能技術(shù)操縱的目地。“智能化”型液壓推桿執(zhí)行器的設(shè)計(jì)方案推動(dòng)了石油化工行業(yè)控制系統(tǒng)的升級(jí)換代,該商品已普遍的應(yīng)用于世界各國(guó)各種煉油廠。
2 系統(tǒng)軟件構(gòu)成及意見(jiàn)反饋電路原理圖
“智能化”型液壓推桿執(zhí)行器由變大元器件(ISA智能化伺服放大器)、實(shí)行元器件(伺服液壓缸)、精確測(cè)量元器件(裝在液壓油缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)的渦流損耗伸縮式位移計(jì))及其促進(jìn)實(shí)行元器件健身運(yùn)動(dòng)的工作壓力油控制回路系統(tǒng)軟件構(gòu)成。以上元器件構(gòu)成了一個(gè)單控制回路閉環(huán)控制反饋電路系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)意見(jiàn)反饋程序框圖如下圖1所顯示。
3 工作壓力油控制回路系統(tǒng)軟件構(gòu)成及液壓機(jī)流程表
“智能化“型液壓推桿執(zhí)行器工作壓力油控制回路是以中高壓齒輪泵做為動(dòng)力裝置,選用比例閥作關(guān)鍵液壓控制系統(tǒng)。差別于過(guò)去液壓推桿執(zhí)行器常見(jiàn)軸向柱塞泵和液壓柱塞泵做為動(dòng)力裝置的國(guó)際慣例,“智能化”型液壓推桿執(zhí)行器液壓機(jī)控制回路簡(jiǎn)易,漏過(guò)少,有利于檢驗(yàn)常見(jiàn)故障,能更快的融入石油化工行業(yè)的調(diào)節(jié)規(guī)定,其旋片泵液壓推桿執(zhí)行器液壓機(jī)流程表如下圖2所顯示。
1 過(guò)濾裝置 2、19 截止閥門(mén) 3 定量分析齒輪油泵 4、7 節(jié)流閥5 髙壓過(guò)濾裝置 6 調(diào)速閥 8、9 儲(chǔ)能器
10 氣壓表 11 啟動(dòng)真空電磁閥12、14 液壓鎖 13 伺服液壓缸 15 手動(dòng)式液壓換向閥 16 液壓推桿比例閥
17 液位傳感器 18 泄荷真空電磁閥 20 液壓?jiǎn)蜗蜷y 21 換熱器22 液位變送器 23 液位儀溫度開(kāi)關(guān) 機(jī)油箱
圖2 旋片泵液壓推桿執(zhí)行器液壓機(jī)流程表
4 泵、電動(dòng)機(jī)模塊的制定和技術(shù)性特性
“智能化”型液壓推桿執(zhí)行器的泵、電動(dòng)機(jī)模塊設(shè)計(jì)方案了2種泵運(yùn)行模式,即:間歇性運(yùn)作和持續(xù)運(yùn)作。與此同時(shí)也制定了5種泵運(yùn)行次序(雙泵配備時(shí)),即:A泵獨(dú)立運(yùn)行,B泵獨(dú)立運(yùn)行,AB泵與此同時(shí)運(yùn)行,A泵在于B泵運(yùn)行,B泵在于A泵運(yùn)行。除此之外,充分考慮泵間歇性運(yùn)作時(shí)的操縱安全性,泵還獨(dú)立制定了強(qiáng)制性啟停功能,即在間歇性運(yùn)行模式下依據(jù)設(shè)備的調(diào)節(jié)規(guī)定泵依然可以隨時(shí)隨地開(kāi)展強(qiáng)制性運(yùn)行或終止。無(wú)論泵的運(yùn)行模式或是泵的運(yùn)行次序及其強(qiáng)制性啟停功能全是根據(jù)ISA智能化伺服放大器開(kāi)展遠(yuǎn)程操作,起停便捷,運(yùn)作靠譜。尤其是泵的間歇性運(yùn)行模式增加了泵、電動(dòng)機(jī)的使用期限,減少了多余的能源消耗。與此同時(shí),泵間歇性運(yùn)行模式下齒輪油源升溫較小,齒輪油的活動(dòng)及驅(qū)動(dòng)力粘度等液壓油特點(diǎn)轉(zhuǎn)變并不大,有益于齒輪油的質(zhì)量平穩(wěn),也減緩了O形圈等橡膠密封的衰老周期時(shí)間。
5 液壓機(jī)操縱單位的制定及技術(shù)水平特性
液壓機(jī)操縱模塊由場(chǎng)效應(yīng)管安裝和油源裝配兩絕大多數(shù)構(gòu)成。場(chǎng)效應(yīng)管安裝一部分集成化了完成油路板操縱所必須的各種各樣閥類(lèi),還包括完成油路板操縱特別要求所必須的電子器件及液壓附件。各種各樣閥類(lèi)和液壓附件如下圖2所顯示。值得一提的是這種液壓系統(tǒng)大部分選用高質(zhì)量進(jìn)口的件,巨大確保了“智能化”型液壓推桿執(zhí)行器液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。油源安裝一部分包含盛放一定量齒輪油的機(jī)油箱、聯(lián)接齒輪油路的輸油管及其聯(lián)接2個(gè)輸油管端部的卡套式螺紋接頭部件。場(chǎng)效應(yīng)管安裝和油源裝配兩一部分合理融合產(chǎn)生了強(qiáng)大的液壓機(jī)操縱模塊,此液壓機(jī)操縱模塊可完成閘閥手動(dòng)式機(jī)械設(shè)備實(shí)際操作、全自動(dòng)實(shí)際操作、機(jī)械密碼鎖位操作、閥結(jié)構(gòu)域動(dòng)實(shí)際操作及其自我保護(hù)實(shí)際操作。
5.1 手動(dòng)式機(jī)械設(shè)備實(shí)際操作
手動(dòng)式機(jī)械設(shè)備使用時(shí),將手動(dòng)式液壓換向閥15轉(zhuǎn)換至“手動(dòng)式”部位,這時(shí)液壓油缸13前后左右二腔均與泵油安全通道接入,泵3至主油道的工作壓力油不會(huì)再進(jìn)到液壓油缸13二腔,反而是根據(jù)手動(dòng)式液壓換向閥15與機(jī)油箱24產(chǎn)生的控制回路立即回機(jī)油箱24。手動(dòng)式液壓換向閥15換相前后左右齒輪油的步驟對(duì)比如下圖3所顯示。
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5.2 全自動(dòng)實(shí)際操作
全自動(dòng)實(shí)際操作時(shí)比例閥16插電,比例閥16依據(jù)獲得的交流電數(shù)據(jù)信號(hào)的尺寸給占比電磁線圈一與電流量數(shù)據(jù)信號(hào)正相關(guān)的磁場(chǎng)力,該電磁力促進(jìn)(拉申)閥心健身運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電流量消退時(shí),電磁線圈喪失磁場(chǎng)力,與電磁線圈反過(guò)來(lái)側(cè)的扭簧促進(jìn)(拉申)比例閥閥心回位,那樣就可以產(chǎn)生一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)全過(guò)程。
5.3 啟動(dòng)實(shí)際操作
啟動(dòng)實(shí)際操作分成手動(dòng)式(當(dāng)?shù)兀﹩?dòng)和全自動(dòng)(遠(yuǎn)程控制)啟動(dòng),手動(dòng)式啟動(dòng)時(shí)將放大儀操作面板上調(diào)整/啟動(dòng)按鍵轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)至箭頭符號(hào)偏向“啟動(dòng)”部位,如下圖4所顯示。這時(shí),圖2所顯示液壓機(jī)流程表中比例閥16鎖位,流過(guò)比例閥16的工作壓力油被全自動(dòng)斷開(kāi)。隨后短按“啟動(dòng)開(kāi)閥”按扭,圖2所顯示流程表中心點(diǎn)動(dòng)真空電磁閥11左邊插電,啟動(dòng)真空電磁閥11的閥心往右邊挪動(dòng),真空電磁閥左腔開(kāi)啟,工作壓力油進(jìn)到液壓油缸13右邊,液壓油缸13液壓缸往左邊挪動(dòng),閘閥被開(kāi)啟。反過(guò)來(lái),短按“啟動(dòng)關(guān)閥”按扭時(shí)閘閥被關(guān)掉。啟動(dòng)開(kāi)閥和點(diǎn)動(dòng)關(guān)閥時(shí)的部分液壓機(jī)步驟如下圖5所顯示。
全自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)圖2所顯示液壓機(jī)流程表中比例閥16全自動(dòng)鎖位,流過(guò)比例閥16的工作壓力油被全自動(dòng)斷開(kāi)。當(dāng)遠(yuǎn)程控制主控室傳出遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)開(kāi)閥命令時(shí),圖2所顯示流程表中心點(diǎn)動(dòng)真空電磁閥11左接觸點(diǎn)吸合,液壓油缸13液壓缸往左邊健身運(yùn)動(dòng),閘閥開(kāi)啟。反過(guò)來(lái),主控室傳出啟動(dòng)關(guān)閥命令時(shí),閘閥關(guān)掉。啟動(dòng)實(shí)際操作的優(yōu)點(diǎn)取決于只需具有220VAC開(kāi)關(guān)電源和充足的體系工作壓力,就算在ISA伺服放大器關(guān)掉的情形下仍然可以完成閘閥的開(kāi)始或關(guān)掉。
5.4 機(jī)械密碼鎖位操作
機(jī)械鎖位操作產(chǎn)生在數(shù)據(jù)信號(hào)遺失、意見(jiàn)反饋遺失、追蹤遺失3種情形下。當(dāng)智能化伺服放大器檢驗(yàn)到以上3種遺失中的1種或多種多樣產(chǎn)生后,為保證閘閥不被操作失誤,機(jī)械密碼鎖位全自動(dòng)產(chǎn)生。這時(shí),如下圖2所顯示液壓機(jī)流程表中比例閥16關(guān)閉電源,比例閥16處在鎖位部位,根據(jù)比例閥進(jìn)到液壓油缸13的工作壓力油被斷開(kāi),泵3出入口工作壓力油與液壓油缸13中間的控制回路被毀壞,系統(tǒng)軟件發(fā)生憋壓,系統(tǒng)軟件工作壓力一瞬間上升,當(dāng)ISA智能化放大儀檢驗(yàn)到系統(tǒng)軟件工作壓力增高后,泄荷真空電磁閥18插電,泵3出入口的工作壓力油根據(jù)泄荷真空電磁閥18將液孔節(jié)流閥20開(kāi)啟,那樣,泵3出入口工作壓力油立即返回機(jī)油箱24 機(jī)械密碼鎖位時(shí)的部分液壓機(jī)流程表如下圖6所顯示。
必須表明的是:機(jī)械密碼鎖位是一種出現(xiàn)意外狀況下的安全性保障機(jī)制。一旦機(jī)械密碼鎖位產(chǎn)生后閥位被鎖起來(lái)而不可以健身運(yùn)動(dòng),要修復(fù)閥位的健身運(yùn)動(dòng)務(wù)必先消除鎖位,解除鎖位時(shí)只需向比例閥16插電就可以。
5.5 自我保護(hù)實(shí)際操作
自我保護(hù)實(shí)際操作作用常用在必須迅速關(guān)掉的碟閥液壓推桿執(zhí)行器上。依據(jù)自我保護(hù)時(shí)閘閥的位子可以分成自我保護(hù)開(kāi)閥和自保關(guān)閥;依據(jù)自我保護(hù)時(shí)自保真空電磁閥的通關(guān)閉電源狀況可分成插電自我保護(hù)和關(guān)閉電源自我保護(hù)。如下圖7所顯示,斜線方塊內(nèi)即是碟閥為了更好地完成自我保護(hù)迅速關(guān)掉閘閥時(shí)附加提升的迅速真空電磁閥及液壓附件。當(dāng)自我保護(hù)實(shí)際操作時(shí),啟動(dòng)真空電磁閥11、比例電磁閥16與此同時(shí)插電(關(guān)閉電源),那樣,泵3出入口的工作壓力油可以與此同時(shí)流入液壓油缸。除此之外,當(dāng)ISA智能化伺服放大器接受到自我保護(hù)數(shù)據(jù)信號(hào)后,儲(chǔ)能器內(nèi)貯存的工作壓力油也流入液壓油缸。因而,當(dāng)自我保護(hù)實(shí)際操作產(chǎn)生后,工作壓力油由正常的使用時(shí)的單路流入液壓油缸變?yōu)樽晕冶Wo(hù)時(shí)的三安全通道流入液壓油缸。那樣,當(dāng)自我保護(hù)產(chǎn)生時(shí),根據(jù)自我保護(hù)數(shù)據(jù)信號(hào)激發(fā)了操作系統(tǒng)的全部工作壓力油網(wǎng)絡(luò)資源,運(yùn)用了全部能通往液壓油缸的工作壓力油安全通道。顯而易見(jiàn),在需要迅速關(guān)掉或打開(kāi)的閘閥自動(dòng)控制系統(tǒng)中自我保護(hù)實(shí)際操作極其重要。
圖7 “智能化”型液壓推桿碟閥自我保護(hù)實(shí)際操作時(shí)的液壓機(jī)流程表
6 ISA智能化伺服放大器的制定及技術(shù)水平特性
ISA智能化伺服放大器的設(shè)計(jì)選用西門(mén)子PLC最現(xiàn)代化的芯片設(shè)計(jì),將數(shù)字控制與液壓推桿操縱極致的結(jié)合在一起,其螺釘緊定螺釘接線端子排實(shí)際操作靈敏便捷,電源箱選用高壓低壓分離,防止了高壓低壓中間的干擾信號(hào)。便捷的USB數(shù)據(jù)信息導(dǎo)出/鍵入插孔及其紅外信號(hào)實(shí)際操作展現(xiàn)了它向微機(jī)化銜接的特點(diǎn)。登陸密碼登錄方法規(guī)避了多余的操作失誤,提升了其安全系數(shù)。其強(qiáng)悍的使用作用便于了催化反應(yīng)、裂化設(shè)備控制系統(tǒng)的操作流程。它所具備的語(yǔ)言轉(zhuǎn)換作用也是將液壓推桿執(zhí)行器成功的引向國(guó)外市場(chǎng)。ISA智能化伺服放大器微型機(jī)式的簡(jiǎn)約實(shí)際操作方法及其強(qiáng)悍的數(shù)據(jù)實(shí)際操作作用使其變成當(dāng)之無(wú)愧的“人工智能技術(shù)”伺服放大器。
7 匯總
“智能化”型液壓推桿執(zhí)行器的制定是催化反應(yīng)、裂化設(shè)備上閘閥控制系統(tǒng)的一次自主創(chuàng)新,它一改過(guò)去的仿真模擬操縱核心理念,將液壓推桿執(zhí)行器的調(diào)節(jié)方法升級(jí)為數(shù)字控制。該商品的推出是國(guó)內(nèi)液壓推桿執(zhí)行器向海外大中小型冶煉廠營(yíng)銷(xiāo)推廣的望塵莫及,它優(yōu)秀的生產(chǎn)制造加工工藝、簡(jiǎn)約而功能齊全的液壓機(jī)控制電路、簡(jiǎn)單易學(xué)的智能化調(diào)節(jié)、微型機(jī)式的備份數(shù)據(jù)、USB接口數(shù)據(jù)信息鍵入/導(dǎo)出及其遠(yuǎn)紅外信號(hào)實(shí)際操作全是該商品“智能化”化的反映。
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