電液控制技術(shù)論文
電液控制技術(shù)是一種將模擬或數(shù)字信號(hào)成比例地轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤合到y(tǒng)中連續(xù)的流量或壓力的控制技術(shù)，下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的電液控制技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!
電液控制技術(shù)論文篇一
汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用研究
摘 要：汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)是當(dāng)今汽輪機(jī)特別是大型汽輪機(jī)必不可少的控制系統(tǒng)，是電廠自動(dòng)化系統(tǒng)最重要的組成部分之一。隨著汽輪機(jī)廠容量不斷擴(kuò)大，對(duì)運(yùn)行參數(shù)要求不斷提高，控制設(shè)備不斷升級(jí)換代，采用先進(jìn)的熱工自動(dòng)化技術(shù)是提高機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最有效的措施之一。文章就對(duì)汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行了分析和探討。
關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);控制;技術(shù)
汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)是以汽輪機(jī)為控制對(duì)象，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制及液壓控制理論，完成汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制和保護(hù)。汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)建模與仿真是研究汽輪機(jī)控制品質(zhì)、部件故障對(duì)系統(tǒng)的影響、故障診斷和技術(shù)培訓(xùn)等的有效技術(shù)手段。控制系統(tǒng)使得汽輪機(jī)的控制與操作更加合理、簡(jiǎn)單、靈活，并且提高了汽輪機(jī)機(jī)組控制的可靠性和精度。
1 數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)有著液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)可比擬的許多優(yōu)點(diǎn)
1.1 DEH是汽輪機(jī)的數(shù)字化電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)是汽輪機(jī)組的心臟和大腦。DEH汽輪機(jī)綜合控制系統(tǒng)是結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)，吸取了國(guó)內(nèi)外眾多同類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)充分考慮了系統(tǒng)的先進(jìn)性、易用性、開(kāi)放性、可靠性、可擴(kuò)展性、兼容性和即插即用等特性，結(jié)構(gòu)完整、功能完善。汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)控制部分和液壓機(jī)構(gòu)組成，是目前汽輪機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展方向，它的作用就是控制汽輪機(jī)的啟動(dòng)，升速，帶負(fù)荷，負(fù)荷調(diào)節(jié)，保證汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行。
1.2 數(shù)字電液控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)系統(tǒng)控制。隨著大容量汽輪機(jī)的發(fā)展和電網(wǎng)峰谷差的不斷增大，對(duì)機(jī)組的調(diào)峰和調(diào)頻要求越來(lái)越高。因此，降低成本，改善機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、可調(diào)性，已成了各電廠特別是老電廠的當(dāng)務(wù)之急?，F(xiàn)代化的汽輪機(jī)生產(chǎn)設(shè)備， 不斷應(yīng)用電腦數(shù)字化的管理和完善的服務(wù)體系，才能跟上現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的腳步。數(shù)字電液控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)廠級(jí)集中控制和遠(yuǎn)方遙調(diào)控制，可在線修改各種調(diào)節(jié)參數(shù)，有利于自動(dòng)化水平的提高。其遲緩率不大于0.08%，而模擬電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率為0.2%，最大試驗(yàn)力300kN，轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制范圍大。轉(zhuǎn)速控制范圍50～3 500 r/min，精度±1 r/min;負(fù)荷控制范圍0～115%，負(fù)荷控制精度0.5%;調(diào)速系統(tǒng)遲緩率<0.06%，此時(shí)設(shè)置其它轉(zhuǎn)速目標(biāo)值無(wú)效，保證汽輪機(jī)以最快的速度通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速區(qū)。
1.3 數(shù)字電液控制系統(tǒng)可以部分完成各種控制回路、控制邏輯的運(yùn)算。隨著大型聯(lián)合電網(wǎng)和現(xiàn)代大功率汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)展，為了適應(yīng)電站自動(dòng)化的需要，要求裝備比以往采用的液壓機(jī)械式調(diào)節(jié)系統(tǒng)更為迅速，更加精確的控制系統(tǒng)。同時(shí)大容量汽輪機(jī)的發(fā)展，使老機(jī)組將面臨調(diào)峰和調(diào)頻，加上原來(lái)純液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在控制精度低、穩(wěn)定性差等缺陷已不能滿足電站自動(dòng)化的需要。電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速或功率的實(shí)際值準(zhǔn)確地等于給定值，靜態(tài)特性良好。機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，由于功率回路的切除可以防止反調(diào)，使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速穩(wěn)定在3000r/min上。最大拉伸空間：550mm;扁試樣夾持厚度：0-18;最大壓縮空間：550mm;實(shí)現(xiàn)多通道的控制，完成運(yùn)行過(guò)程的全自動(dòng)控制、自動(dòng)測(cè)量等功能，減少了機(jī)械部件之間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，并在控制功能、控制精度和靈活性方面能充分滿足現(xiàn)代汽輪機(jī)控制要求，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和自動(dòng)化水平。
2 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用
2.1 DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)在300MW汽輪機(jī)上的應(yīng)用。DEH控制系統(tǒng)是由電氣和液壓兩部分組成。該系統(tǒng)采集機(jī)組的轉(zhuǎn)速、功率等反映機(jī)組狀態(tài)的參數(shù)，經(jīng)過(guò)分析、處理，形成機(jī)組的狀態(tài)量和控制量。以往汽輪機(jī)控制大都采用傳統(tǒng)的機(jī)液式或液壓式的調(diào)節(jié)、保護(hù)系統(tǒng)，其存在著自動(dòng)化程度低、控制精度差、故障率高、操作復(fù)雜、檢修維護(hù)困難等缺點(diǎn)?，F(xiàn)代汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的控制策略是在傳統(tǒng)的基本控制策略的基礎(chǔ)上，考慮了電網(wǎng)控制，熱網(wǎng)控制和機(jī)爐協(xié)調(diào)控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，數(shù)字電液控制系統(tǒng)DEH是現(xiàn)代汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的典型形式。而DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)能夠精確地控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速或功率。較強(qiáng)的對(duì)汽輪機(jī)主機(jī)及輔機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展監(jiān)控的能力，主控制器采用高性能CPU，可以滿足汽輪機(jī)自啟動(dòng)(ATC)的運(yùn)算要求，危急遮斷系統(tǒng)主要用來(lái)在危急狀態(tài)下迅速關(guān)閉主調(diào)門，實(shí)現(xiàn)停機(jī)，以保護(hù)汽輪機(jī)的安全。另外，還可以降低熱耗，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。其閥門管理功能即單閥/順序閥切換功能，使機(jī)組在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)可選擇采用噴嘴調(diào)節(jié)方式，盡量減少了節(jié)流狀態(tài)下的閥門損失。
2.2 200MW汽輪機(jī)DEH數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及用戶對(duì)自動(dòng)化要求的不斷提高，中小汽輪機(jī)也陸續(xù)開(kāi)始應(yīng)用數(shù)字電液控制系統(tǒng)。200MW汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有及時(shí)、快速、準(zhǔn)確、靈敏度高的特點(diǎn)，其遲緩率不大于0.067%。在蒸汽參數(shù)穩(wěn)定的情況下，可以保證功率偏差小于1MW。當(dāng)蒸汽參數(shù)處在不斷變化之中，獲得相對(duì)穩(wěn)定或變化很小的蒸汽參數(shù)才是我們的目的。因此，必須掌握蒸汽參數(shù)的變化規(guī)律。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，減少機(jī)組全周進(jìn)汽，縮短啟動(dòng)時(shí)間，無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件。不斷提高可靠性指標(biāo)，從而使產(chǎn)品顯著提高。從而使機(jī)組運(yùn)行減少不必要的節(jié)流損失，提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。
2.3 3EH與CCS控制信號(hào)的聯(lián)絡(luò)。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，發(fā)電廠單機(jī)容量的增大，機(jī)組自動(dòng)化水平不斷提高。分散控制系統(tǒng)(DCS)在國(guó)內(nèi)外大型發(fā)電廠的應(yīng)用日趨廣泛。信號(hào)的聯(lián)絡(luò)其實(shí)質(zhì)是計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一捉新型控制。從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)組運(yùn)行方式向單元制、協(xié)調(diào)控制的方向發(fā)展。使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和保護(hù)、同期、快切等專用模塊，將過(guò)程控制和電氣控制融為一個(gè)整體。通過(guò)若干臺(tái)投入CCS系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)組實(shí)踐檢驗(yàn)，證明這種傳輸方式能夠安全、有效地實(shí)現(xiàn)CCS、AGC控制，并獲得了很好的調(diào)節(jié)效果。 綜上所述， DEH系統(tǒng)的投入，使機(jī)組能夠穩(wěn)定、快速地響應(yīng)機(jī)組負(fù)荷指令變化，這樣才有可能進(jìn)一步投入?yún)f(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)和機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)。從而實(shí)現(xiàn)了控制技術(shù)與信息技術(shù)質(zhì)與量的飛躍，為用戶確保了安全經(jīng)濟(jì)的連續(xù)生產(chǎn)，獲得了廣大用戶的認(rèn)可和好評(píng)。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)的進(jìn)步，技術(shù)的完善以及使用單位人員對(duì)數(shù)字電液控制系統(tǒng)技術(shù)認(rèn)識(shí)的提高，電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)越性將體現(xiàn)得更加充分。因此，加強(qiáng)對(duì)數(shù)字電液控制系統(tǒng)研究是對(duì)我國(guó)汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的發(fā)展提供參考的重要途徑。
參考文獻(xiàn)
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電液控制技術(shù)論文篇二
電液比例控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
摘要：電液比例控制技術(shù)是一種將模擬或數(shù)字信號(hào)成比例地轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤合到y(tǒng)中連續(xù)的流量或壓力的控制技術(shù)，目前大量應(yīng)用于冶金、工程機(jī)械、礦山機(jī)械等的控制領(lǐng)域，其較強(qiáng)的抗油污能力和低廉的價(jià)格，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)鍵詞：電液比例控制 組成 分類 應(yīng)用
中圖分類號(hào)：THl37
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：100713973(2011)010-036-02
電液比例控制技術(shù)是一種將模擬或數(shù)字信號(hào)成比例地轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤合到y(tǒng)中連續(xù)的流量或壓力的控制技術(shù)。作為近年發(fā)展起來(lái)的介于普通開(kāi)關(guān)控制與電液伺服控制之間的一種新型控制技術(shù)，已成為現(xiàn)代控制工程的重要組成部分，在各個(gè)行業(yè)中得到了充分的發(fā)展和應(yīng)用。
1、電液比例控制技術(shù)的發(fā)展概述
電液控制技術(shù)最早源于海軍艦船的操舵裝置，后來(lái)由于二戰(zhàn)的軍事需要，加快了對(duì)液壓伺服系統(tǒng)的研究，四零年底在飛機(jī)上首次使用了具有較快響應(yīng)速度的電液伺服系統(tǒng)：50年代永磁力矩馬達(dá)和以噴嘴擋板閥作為第一級(jí)電液伺服閥的出現(xiàn)，形成了當(dāng)時(shí)響應(yīng)速度更快、控制精度更高的電液伺服系統(tǒng);60年代各種結(jié)構(gòu)的伺服閥的研制與使用，使電液伺服技術(shù)日趨成熟，促進(jìn)了電液伺服系統(tǒng)的發(fā)展和完善。
隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制對(duì)電液控制技術(shù)的需求顯得更加迫切和廣泛，而電液伺服閥的抗污能力差，制造精度高，維修成本高，系統(tǒng)能耗大等特點(diǎn)使企業(yè)難以承受，電液比例控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。60年代末出現(xiàn)的工業(yè)伺服閥是在工業(yè)液壓閥的基礎(chǔ)上使用了比例電磁鐵，由于其幾乎不含受控參數(shù)的閉環(huán)反饋，多用于開(kāi)環(huán)控制。70年代，各種內(nèi)反饋原理元件的大量問(wèn)世，使得閉環(huán)控制成為可能。80年代，比例元件的設(shè)計(jì)原理得到不斷完善，采用了壓力、流量、位移內(nèi)反饋和動(dòng)壓反饋及電校正等手段，使閥的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有了進(jìn)一步的提高，除了中位存在死區(qū)外，其他性能與工業(yè)伺服閥接近：同時(shí)出現(xiàn)的電液比例插裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了液壓系統(tǒng)高壓、大流量、集成化方向的發(fā)展要求。目前，電液比例控制技術(shù)大量應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，其較強(qiáng)的抗油污能力和低廉的價(jià)格，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)各種電液控制閥的性能比較見(jiàn)表1。
2、電液比例控制系統(tǒng)的組成和分類
2.1電液比例控制系統(tǒng)的組成
液比例控制系統(tǒng)由電液比例控制單元(包括電.機(jī)械轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的比例電磁鐵、電液比例變量泵及變量馬達(dá))、液壓執(zhí)行單元(通常為液壓缸或液壓馬達(dá))及動(dòng)力源、電子放大及校正單元、工程負(fù)載及信號(hào)檢測(cè)反饋處理單元等部分組成，如圖1所示。
電子放大元件將電信號(hào)輸出給電.機(jī)械轉(zhuǎn)換器內(nèi)的比例電磁鐵，電磁鐵將此電信號(hào)轉(zhuǎn)換為作用于閥芯上的力，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變。當(dāng)電信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，作用在閥芯上的力隨之改變，該力或位移作為輸入量施加給工作閥，工作閥上產(chǎn)生一個(gè)與輸入的電信號(hào)成比例的流量或壓力。系統(tǒng)中可以有各種反饋和校正裝置，用來(lái)改善系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性。
2.2電液比例控制系統(tǒng)的分類
電液比例控制系統(tǒng)按是否有反饋可分為開(kāi)環(huán)比例控制系統(tǒng)和閉環(huán)比例控制系統(tǒng)。
開(kāi)環(huán)電液比例控制系統(tǒng)的組成比例控制不經(jīng)對(duì)某些控制量進(jìn)行檢測(cè)和比較環(huán)節(jié)，直接進(jìn)行輸入信號(hào)對(duì)輸出量的單向傳導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的控制，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，功能性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是精度低，誤差大，容易受外界因素的干擾，一旦出現(xiàn)預(yù)期外的偏差，無(wú)法調(diào)整控制。
閉環(huán)比例控制系統(tǒng)是在開(kāi)環(huán)控制的基礎(chǔ)上加入了反饋元件，將輸出的全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)反饋到輸入端，輸入量與反饋信號(hào)比較得到的差值，輸出給比例控制的核心元件，從而調(diào)整輸出量與期望值相同，其優(yōu)點(diǎn)是受到干擾時(shí)能減小偏差，控制精度高、動(dòng)態(tài)性能好、抗干擾能力強(qiáng)等，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試維護(hù)復(fù)雜、系統(tǒng)穩(wěn)定性差等。
另外，按被控對(duì)象來(lái)分類電液比例控制系統(tǒng)可以分為;比例流量控制系統(tǒng)、比例壓力控制系統(tǒng)、比例流量壓力控制系統(tǒng)、比例速度控制系統(tǒng)、比例位置控制系統(tǒng)、比例力控制系統(tǒng)、比例同步控制系統(tǒng)等;按控制信號(hào)的形式又可分為模擬控制和數(shù)字式控制。數(shù)字式控制又分為脈寬調(diào)制、脈碼調(diào)制和脈數(shù)調(diào)制等。
3、電液比例控制技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用
3.1在冶金行業(yè)中的應(yīng)用
冶金機(jī)械正在向大型化、連續(xù)化、高速化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。在電解極板加工機(jī)組中運(yùn)用電液比例技術(shù)后，其傳動(dòng)的可靠性、控制精度、穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率都大幅提高，降低了生產(chǎn)成本;而運(yùn)用電液比例控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的冶金冷卻回路，提高了系統(tǒng)元件的使用壽命，便于快速故障診斷和響應(yīng)，取得了突出的經(jīng)濟(jì)效益。而開(kāi)發(fā)以純水作為介質(zhì)的電液比例元件、抗高溫和防腐蝕及納米材料的應(yīng)用對(duì)電液比例控制技術(shù)提出了更高的要求。
3.2在工程機(jī)械中的應(yīng)用
利用電液比例閥代替布置在工程機(jī)械操控室的多路閥，提高了主機(jī)總體設(shè)計(jì)的柔性，改善了操作特性。在汽車起重機(jī)中的起升機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)和防止二次起升下滑機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)中，都運(yùn)用了電液比例換向閥，保證了起重機(jī)作業(yè)的可靠性。另外采用節(jié)約能量、提高控制精度的負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償技術(shù)，能根據(jù)負(fù)載的變化導(dǎo)致的壓力變化調(diào)整輸出量以適應(yīng)工作環(huán)境的需要，實(shí)現(xiàn)并列執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)時(shí)的互不干擾。
3.3在礦山機(jī)械中的應(yīng)用
在帶式輸送機(jī)的自動(dòng)張緊裝置中，布置電液比例方向閥來(lái)控制張緊油缸的動(dòng)作，或用比例溢流閥控制液壓馬達(dá)的輸出扭矩來(lái)實(shí)現(xiàn)張緊力的適時(shí)控制。
隨著電液控制技術(shù)和數(shù)字式無(wú)線通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，在移動(dòng)機(jī)械如挖掘機(jī)、鑿巖機(jī)、高空作業(yè)車、橋梁檢測(cè)車等多種移動(dòng)式機(jī)械上布置遙控接收裝置，將接收到的無(wú)線電信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，代替原來(lái)手動(dòng)操作的各個(gè)元件，進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，成為遙控型的工程機(jī)械。
另外在船舶機(jī)械、機(jī)械加工設(shè)備中電液比例技術(shù)都有很廣泛的應(yīng)用。
4、電液比例控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
由于電液比例控制系統(tǒng)的控制信號(hào)可方便的實(shí)現(xiàn)液流的流量、壓力的比例控制，元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高，自動(dòng)化程度高，在各行業(yè)得到了普遍使用。目前電液比例技術(shù)在朝著通用化、模塊化、組合化、集成化和經(jīng)濟(jì)化的方向發(fā)展，尤其是比例技術(shù)與插裝技術(shù)相結(jié)合，方便實(shí)現(xiàn)大功率大流量液壓系統(tǒng)的控制。
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