晏德生

摘 要:電動閥門在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)電動裝置參數(shù)選擇不當、輸出轉(zhuǎn)矩過大過小等問題,導(dǎo)致電動閥無法正常使用。本文通過對電動閥門常見問題的研究,針對油庫電動閥遠程操作的可靠性進行分析。

關(guān)鍵詞:電動閥油庫問題遠程操作

中圖分類號:TH134 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0084-01

1油庫電動閥故障診斷

油庫電動閥故障診斷技術(shù)與設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測技術(shù)緊密相關(guān),兩者雖然是不同的技術(shù),但是關(guān)系十分密切。對電動閥的狀態(tài)進行監(jiān)測的目的是監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)是否正常,如果出現(xiàn)異常,便能夠立即停止設(shè)備運行并報警,有效的確保油庫安全。監(jiān)測系統(tǒng)的診斷功能是比較有限的,僅能夠針對設(shè)備是否正常做出判斷,為進一步的故障診斷提供出一些必要的信息與數(shù)據(jù)。電動閥故障診斷是本著判斷設(shè)備在運行過程中內(nèi)部故障的目的,來主導(dǎo)故障和主導(dǎo)故障的發(fā)展、轉(zhuǎn)移進行診斷,并能夠?qū)υO(shè)備當前的運行狀態(tài)做出評價,對劣化的趨勢做出中長期的預(yù)報,因此在一般情況下,無需對設(shè)備進行連續(xù)的診斷,且診斷一般都在設(shè)備離線的狀態(tài)下進行,此為研制電動閥故障檢測診斷裝置的原則之一。

1.1 電動閥故障信號特征提取

信號特征提取是故障診斷技術(shù)的關(guān)鍵部分,提取的依據(jù)為監(jiān)測信號中包括的設(shè)備信息以及設(shè)備狀態(tài),在機械動力特性和頻譜基礎(chǔ)之上,對電動閥工作中的故障原因和應(yīng)對狀態(tài)進行研究,電動閥門最主要的缺陷為電動機故障、開關(guān)失靈、驅(qū)動裝置磨損、閥座負荷不穩(wěn)定、閥桿彎曲損壞等。

1.2 電動閥故障診斷

電動閥故障診斷技術(shù)的關(guān)鍵就是要正確的判斷出電動閥子啊運行時隱含的故障,因此要不斷提高電動閥的故障確診率。基于許多專業(yè)學者的研究和對電動開閥、關(guān)閥電流信號的分析可知:基于小波變換的信號奇異點的奇異性指數(shù)對于故障前后信號的奇異性指數(shù)對故障前和故障后信號的包絡(luò)較為敏感,能夠作為描述電動閥信號包絡(luò)特征的一個指標,如果同時對電動閥電流信號和振動進行研究分析,能夠提高電動閥故障的確診率。

2電動閥故障評估及預(yù)報

當電動閥使用一段時間之后,隱含的主導(dǎo)故障便有一個發(fā)生與發(fā)展的過程,對這一過程進行良好的掌握,就能夠?qū)﹄妱娱y今后一段時間做出預(yù)報。由于電動閥電機電源電流隨著機械的負荷而發(fā)生變化,因此電動機的電流特性涵蓋了驅(qū)動裝置狀況的全部信息,例如轉(zhuǎn)速、錘擊、閥桿運動等,只要在電動機電源電纜中的任何一點夾上感應(yīng)電流探頭,便能夠?qū)﹄妱訖C電流信息進行采集和測量,從而提高電動閥的故障確診率。

2.1 油庫電動閥遠程操控中的問題

隨著計算機技術(shù)和計算機控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,許多電動閥門都要求在中央控制室的HMI上進行遠程控制,但是如果沒有閥門位置指示便會無法順利進行,特別是大口徑的閥門,行程的時間能夠達到幾十秒或是幾分鐘,如果無法確定閥門開的位置,就只能去等到幾分鐘,直到信號出現(xiàn)。另外,因為閥門沒有開度位置指示,所以也就無法將閥門準確的開至中間位置中的點,因此要加裝閥門位置反饋裝置來解決這樣的問題,但是如果加裝反饋裝置,勢必會提高閥門造價,且控制系統(tǒng)中還要增加相應(yīng)的閥門開度采集成本。

個人認為,可能通過計算機控制系統(tǒng)來解決這一問題,利用計算機控制系統(tǒng)下位控制器中的編制程序方法,對電動閥門開度顯示進行模擬,并能夠幫助操作人員直觀的、實時的了解閥門的開度,將閥門控制到任意位置上。

2.2 油庫電動閥遠程操作的可靠性

一般情況下,油庫電動閥門的全行程時間是相對固定的,運動速度也是均勻的,動作相對可靠,因此能夠根據(jù)閥門動作的時間和全行程時間的比來計算出集體的閥門位置。

在計算機控制器中編制閥門控制程序,并設(shè)置程序的掃描周期,在系統(tǒng)允許的情況下盡量設(shè)置的短一些,例如0.1s,因為較短的周期能夠有效的提高計算精度。在程序中設(shè)置一個計數(shù)器,當計數(shù)器在閥門開返回信號為真的時候,運算周期增加1,如果閥門管返回信號為真時,運算周期減去1,并在閥門關(guān)閉到位信號為真的時候,計數(shù)器進行清零。通過判斷閥門從關(guān)閉到打開過程,記錄下計數(shù)器的計數(shù)值,來確定閥門的全行程計數(shù),作為基數(shù),用計數(shù)器的實時值除去基數(shù),便得到閥門開度的百分數(shù)。在上位計算機畫面中顯示的閥門開、關(guān)到位信號時,也要顯示計算得到的閥門開度。此種方法雖是用時間來度量閥門的開度,但是并不需要事先對閥門全行程時間進行測量,在程序中便能夠自動的測量基數(shù),因此不需要為了開度而專門進行調(diào)試,只需要在程序下裝之后,或是更換閥門之后,將閥門從關(guān)到位到開到位進行操作一次,便能夠正常的進行工作,十分簡便。

不同控制系統(tǒng)要編制不同的自定義功能塊,在調(diào)試完成之后,便能夠直接調(diào)用,即使閥門套數(shù)很多,也僅僅需要對程序進行一次編制和調(diào)試即可。

這種方法的效果比較理想,并且運用范圍較廣,均速運動和變速運動皆可。如果油庫電閥門因為一些原因?qū)е陆佑|器返回但是實際并沒有返回,那么在開閥的時候,閥門開度就會上升到100%以上,或者是在關(guān)閥門時變成負數(shù),工作人員以此便能夠判斷出閥門動作出現(xiàn)異常,可以在程序中設(shè)定報警,提醒操作人員及時的進行處理,待故障恢復(fù)之后,要將閥門從全關(guān)到全開操作一遍,開度指示便可正常進行工作。

另外,由于受到程序掃描周期的限制,在油庫閥門全行程的時間比較短的時候,計算的精度會出現(xiàn)一些偏差,僅能夠作為參考數(shù)據(jù),但是對效果和用途并不會造成較大的影響,而且用開閥和關(guān)閥接觸器返回信號當做閥門動作計數(shù)的依據(jù)是比較真實的,但是閥門實際的動作和接觸器返回信號測量時有一定滯后的,也會有一定誤差,因此控制輸出能夠?qū)е麻y門動作,如果用輸出信號來代替返回信號,那么就能夠克服滯后的影響。

3結(jié)語

綜上所述,油庫電動閥門的遠程操作能夠解決電動閥中的許多常見問題,但是可靠性還有待加強,相較于人員操控來講,遠程操控不僅能夠節(jié)省人力物力,還能夠提高操作的準確性和實時性。本文對油庫電動閥的常見問題以及遠程操作提出了一些個人觀點,希望能夠為廣大學者提供參考。

參考文獻

[1] 張洪瑞.一種基于計算機控制的電動閥門開度顯示方法[J].閥門,2008,5(20).

[2] 鄭盛,龔建平,張學.現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用[M].北京:科學出版社,2004.

[3] 李如林,張根寶.電動閥的開度控制[J].江南大學學報(自然科學版),2009,5(38).

[4] 張金敏,劉新寶,王思明.電動閥綜合測控儀的研究與設(shè)計[J].微型機與應(yīng)用,2006,9(31).

[5] 沙占友.單片開關(guān)電源最新應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.