液动阀门系统控制研究与设计

发布时间：2020-08-07 03:28

【摘要】：阀门作为气相、液相管线传输中的主要控制元件之一在工业中获得广泛运用。阀门的驱动方式有手动、电动、液动及气动四种。液动驱动方式结构简单,重量轻,输出力矩大,在大口径、单回转阀门中常用。工业的发展要求控制精确化、智能化。阀门传统的开与关状态的控制量在某些现场已不能满足要求,手动操作不准确,反应慢,也达不到智能化的要求。计算机技术,控制技术的发展为此提供了很好的解决方案。本文针对PSA气体分离系统中对液动蝶阀组群的动作要求而完成控制系统的分析与设计,提出了主/从分散式控制的整套解决方案。控制系统采用两级分散方式,第一级为现场控制级,单片机作为中央控制元件,接收现场管道中的压力信号(现场有模/数转换模块),经控制器处理输出数字量控制信号,在液压驱动回路中引入数字方向阀作为电/机械转换元件,输出的数字控制信号直接作用于数字阀的步进电机完成控制作用;第二级为远程监控级,采用稳定性能较好的工控机作监控器直接面对操作员,人机界面设计,方便信息输入和现场状态监视。现场级单元控制直接针对量是管道中压力,现场单元中预先给定压力值,为远程级设定输入,系统运行过程中通过压力变送器采集管道中的压力值,与给定值比较后经过软件控制器作用输出控制信号,两值相等时控制输出量为零。实际上现场级就是一过程闭环控制系统,闭环控制系统中采用了模糊控制技术,模糊控制对本系统具有几个优点:不需要被控对象的数学模型;易于对非线性对象的控制;对被控对象的特性参数变化有较强的鲁棒性;对系统干扰有较强的抑制能力。文中针对本系统特点,依据相关参考资料,推出了适合本控制系
【学位授予单位】：四川大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH137.52
【图文】：

系统监控,主界面

图4.2系统监控主界面图4.3压力赋值界面4.2.5阀门状态直接控制模块如前述，虽然有时只需要现场某些阀门简单的开或关，但基于系统考虑也需要监控其是否达到所要求的状态，在此工作状况下设置了本按钮控制功能。弹出界面操作窗口如图4.4。需要说明的是开关控制要求与前面的压力在线控

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停止是对控制主机总线通信的操作。4.2.4控制值给定模块主界面中点击控制给定量按钮弹出一窗口，界面如图4.3，要求选择有关阀门和输入具体压力值信息。压力根据气体分离系统功能实现所要求的各现场阀门单元值而设定，初进入系统时主机通信处于关闭状态，依次输入各阀门单元压力值存入数据库，监控启动后通过CAN总线通信把各控制值输出到各相应节点实施现场的在线闭环控制。控制运行中也可给单个阀门单元节点赋予新的压力给定值，现场单元接收后更新原来的给定量并调整阀门开启度达到新的稳定控制状态。

界面图,阀门开关,直接控制,界面

虽然有时只需要现场某些阀门简单的开或关，但基于系统考虑也需要监控其是否达到所要求的状态，在此工作状况下设置了本按钮控制功能。弹出界面操作窗口如图4.4。需要说明的是开关控制要求与前面的压力在线控制要求处于同级优先水平，现场单元接收任一控制要求都更新原有控制量，达到新的要求。

【引证文献】