基于液压数字同步阀的智能控制系统设计
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液压传动控制系统中的智能控制与优化随着现代工业技术的不断发展,液压传动控制系统的应用越来越广泛。
然而,传统的液压控制系统存在着许多不足,如难以实现自动控制和监测,容易出现泄漏等问题。
为了解决这些问题,近年来液压传动控制系统中的智能控制与优化得到了广泛的研究和应用。
一、智能化控制技术传统的液压控制系统通常采用单纯的机械控制方式,难以满足自动化程度的要求。
而智能控制技术则能够利用计算机等现代技术实现更为复杂的控制方式。
智能化控制技术的核心是人工智能技术,如神经网络、模糊控制、遗传算法等。
这些技术能够自适应地调整控制参数、预测设备故障、实现优化控制等功能。
此外,智能控制技术还能够实现远程监测和控制,提高设备的可靠性和安全性。
二、优化控制技术优化控制技术是指在保证设备安全运行的前提下,通过优化控制算法实现设备性能的最优化。
例如,针对某些液压作业设备的工作节拍缓慢、效率低下等问题,可以通过优化控制算法实现快速、高效的工作。
优化控制技术的核心是优化算法,如遗传算法、梯度算法、粒子群算法等。
这些算法能够根据不同的控制对象、控制目标和工作条件,自动调整控制参数,实现最佳控制效果。
三、智能化与优化控制的应用智能化控制技术和优化控制技术在液压传动控制系统中的应用非常广泛,最为突出的应用包括:1. 挖掘机、起重机等工程机械控制系统的智能化升级。
通过添加智能化控制器和传感器,实现自动化控制和故障诊断等功能,提高工作效率和设备可靠性。
2. 温控设备的优化控制。
通过利用优化算法实现控制参数的自动调整,达到最佳的温度控制效果,提高设备性能和生产效率。
3. 液压阀门的优化控制。
通过优化算法实现液压阀门的最优先控制,避免阀门泄漏和损坏,提高系统的稳定性和安全性。
四、智能化与优化控制的问题和挑战虽然智能化控制技术和优化控制技术在液压传动控制系统中的应用已经取得了很大的进展,但是仍然存在一些问题需要面对和解决。
1. 多传感器的协作问题。
基于PLC的液压同步系统的程序设计方法在液压系统中,经常要求系统能控制处理多个执行机构同步运行的问题。
下面以笔者为国内某热电厂所设计的由一台PLC和四个电液比例阀组成的系统为例,说明同步系统的组成及程序设计方法。
一、系统组成系统由PLC、电流比例阀、齿轮双齿条油缸及转动执行机构等部分组成。
由PLC控制四个电液比例阀分别驱动四个齿轮双齿条油缸,带动四个执行机构转动。
控制要求规定:四个执行机构转动时,其转动速度应同步,最终的转动位置角度应相同。
系统的PLC选用Koyo SZ-4型产品,其各种模块安装在机架内的不同槽位上,I/O点的地址定义号由该模块所在的槽位决定,八槽机架所安装的模块类型及其地址定义号如图1所示。
图1系统的开关量输入模块选用8ND1型和16ND1型24VDC模块,它们的地址号为1010 ~1077,共56点。
主要用来连接按钮输入信号和接收绝对式旋转编码器发生的编码信号。
开关量输出模块选用8TR1型24VDC模块,它的地址号为~010~Q017,主要用来连接各种指示灯。
模拟量输出模块的型号为2DA2,该D/A模块提供2路-10V~—+10V的输出电压。
Z-CTIF为高速计数模块,该模块用于接收增量式旋转编码器发来的高速脉冲。
比例阀选用的是4WRZ16型先导式电液比例换向阀,其电源形式为直流24V,电磁铁名义电流为800mA。
由PLC输出的-10V~+10V电压控制功率放大器输出-800mA~+800m A电流,输出电流的大小决定了电液比例阀阀口的开度。
系统选用Koyo TRD-NA360PW绝对式旋转编码器作为执行机构转动角度检测反馈元件。
当电液比例阀驱动齿轮双齿条油缸带动执行机构低速转动时,绝对式旋转编码器可将执行机构的转动位置角度实时反馈给PLC。
系统选用的增量式旋转编码器用于发出执行机构转动方向和转动角度大小的指令。
二、程序设计方法1、旋转编码器数据采集的编程方法图2为绝对式旋转编码器和增量式旋转编码器数据采集的部分程序。
液压缸智能化控制系统设计与实现液压技术在现代工业生产中得到了广泛的应用,尤其是液压缸的智能化控制系统,不仅可以提高生产效率,降低产品制造成本,还可以提高产品的质量和使用寿命,同时也可以降低人工操作过程中的安全风险。
本文将从液压缸智能化控制系统的概念、设计原理、关键技术及实现方法等多个方面进行探讨,以便更好地理解和应用液压技术。
一、液压缸智能化控制系统的概念液压缸智能化控制系统是将微电子技术、液压技术、机械技术和电气自动化技术相结合的一种高精度、高可靠性、高端控制系统。
它通过改进分析、命令给出和反馈控制等手段,可以实现液压缸的动态控制、自适应控制、各种工况下的总控制和监测参数的自动检测与调整等目标。
因此,液压缸智能化控制系统可以大大提高液压缸的稳定性和性能,并实现节能、环保、自动化等多重效益。
二、液压缸智能化控制系统的设计原理液压缸智能化控制系统的设计原理主要包括以下几点:1. 变量控制原理液压缸智能化控制系统的设计原则是基于变量控制原理,也就是将设定值与采集的反馈信号进行比较,以控制液压缸的动作。
此外,此类系统还可实现动态控制、自适应控制、质量监控,以适应不同的工作场景。
2. 传感器原理液压缸智能化控制系统需要多种传感器来收集数据,包括压力传感器、速度传感器、位移传感器和温度传感器等。
传感器可以收集实时数据或提供基准值,以完成对液压缸的控制。
3. 实时控制原理液压缸智能化控制系统主要采用实时控制原理,通过检测工况参数和反馈控制信息来实现动态的调整和控制。
此类系统需要具有可靠性、稳定性、实时性以及长期运行时间等特性。
三、液压缸智能化控制系统的关键技术1. 传感器技术传感器在液压缸智能化控制系统中是至关重要的,因为准确地获取和传输数据是实现系统性能和稳定性的关键。
液压缸智能化控制系统需要多种传感器,比如压力传感器、温度传感器、位移传感器和速度传感器等。
这些传感器需要同时具备高灵敏度、高稳定性、高精度度、抗干扰和抗干脆性等特性。
智能液压调节阀门设计与关键技术分析摘要:近年来,我国的智能化建设的发展迅速,液压支架是煤矿综采中重要的支护设备,其正常运行对工作面的回采意义重大。
在煤矿生产中,液压支架长期高负荷运行会发生故障。
因此,对液压支架的维修和保养十分重要。
简要分析了液压支架的维修过程以及井下运输过程,并探讨了液压支架的一些保养措施,以期为煤矿机械维修人员提供一定的参考。
关键词:智能液压调节;阀门设计;关键技术分析引言液压控制阀(简称液压阀)在液压系统中的功用是通过控制调节液压系统中油液的流向、压力和流量,使执行器及其驱动的工作机构获得所需的运动方向、推力(转矩)及运动速度(转速)等。
任何一个液压系统,不论其如何简单,都不能缺少液压阀;同一工艺目的的液压机械设备,通过液压阀的不同组合使用,可以组成油路结构截然不同的多种液压系统方案。
因此,液压阀是液压技术中品种与规格最多、应用最广泛、最活跃的部分(元件);一个新设计或正在运转的液压系统,能否按照既定要求正常可靠地运行,在很大程度上取决于其中所采用的各种液压阀的性能优劣及参数匹配是否合理。
1溢流阀故障排除与修理方法分析在液压系统当中,各种压力控制阀的结构和工作原理是非常类似的,主要差异表现为局部改变通道状态、进出油口连接方式、主阀芯结构形状等。
溢流阀在液压系统应用的过程中,可以直接对液压系统的稳定性进行控制,起到保护液压系统的作用。
溢流阀按照结构形式可以分为直动溢流阀和先导式溢流阀,其在实际运行过程中出现的各种故障和故障排除方法如下所示:①压力调不上去。
在溢流阀发生该故障之后,当拧紧螺钉或者手柄的过程中,压力无法调到最大值,其故障原因和排除方法为:1)主阀芯阻尼孔出现了堵塞的现象、先导阀调压弹簧发生断裂、阀芯未装或者破裂,这些都会直接导致压力无法调大现象的发生,需要拆开溢流阀对故障原因进行进一步检查。
2)主阀和先导阀与其阀座直接泄漏太大,从而导致压力调不上去现象的发生。
3)调压弹簧太软或者长度不够。
五种液压同步控制方案及精度! q& F2 c(X& K 在多支路驱动器同时动作的应用设计中,等速同步驱动出现问题较为突出。
为简化问题,用两个油缸的举升平台为例,下列公式和计算方法适应与多数驱动器,马达或油缸。
如果载荷时对两个油缸不对称,油缸速度V1和V2不同,Q1和Q2流量不同,则油缸(1)和油缸(2)举升行程也不相同。
看看下面的例子中油缸伸出速度不同对平台的水平位置的影响。
图1:两个油缸的举升平台图2:平台的水平倾斜根据公式计算,速度变化时,平台倾斜角度随之变化,请见上表。
可以根据工况来选择不同的设计方案。
! K# I$ l; U$ m. O" n% X4 Y方案1:压力补偿分流阀压力补偿分流阀将一路供油分为两路等量供油,不受输入输出压力的影响。
当平台负载变化时,滑阀(4)在分流阀(3)中自动滑移,以补偿P1与P2压力的压差。
压力通过滑阀内部的钻孔作用于相反一侧滑阀的端面,若P1压力较高,则相反一端的开口减少,其Q2开口流量相应减少,反之皆然。
进口压力=高压出口的压力+开口的压降。
集流阀的同步精度约为5-10%。
* a( Q% M; l# Q0 V$ u1 c" \" M$ Y) y1 I0 R8 u* p% Z0 ^- Y; r* F方案2:压力补偿流量阀压力补偿流量阀可以不受压力波动的影响,通过独立对个阀流量进行调整,满足同步速度的要求。
该方案适用等量或不等量同步控制,对两路阀手动微动调整可以满足不同速度的要求。
同步精度约为5%。
0 ~4 _! l9 Q1 e0 D. O! a% ~( Z方案3:同型号液压泵采用两个同样型号的液压泵也可实现同步控制。
但是负载压力波动会影响液压泵的内泄。
两泵方案实现调速较困难。
控制的精度约为5%。
2 G* \% l9 f% {2 w; y方案4:双杆等速油缸串联回路) b; w* i$ A U# }9 k/ j2 W采用双杆等速油缸串联回路的主要优点是容积效率较高。
信息技术的阀门智能控制系统的设计和分析摘要:工业向着智能化方向发展过程中,阀门控制系统并不是单纯局限机械手动阀门,对于机械手动阀门来讲,控制工作效率不高,并且安全性相对较差,不能展开智能操作。
在科技不断发展过程中,阀门智能控制逐渐将机械阀门控制渠道。
在进行阀门智能控制过程中,应注重对智能控制系统的设计运用,需保证其可以展开自动、手动切换,对故障做出判断,抗干扰性较强,能实现远程操作。
关键词:信息技术;智能控制系统;设计和分析信息技术不断发展中,广泛运用在各行业,阀门针对智能控制系统进行设计过程中,应加强对信息技术的运用,系统中可以将控制器作为基本核心,使阀门控制、检测、调节、执行进行组装,形成一体化结构。
系统在运行中,结合反馈机制,将控制、反馈信号之间展开对比,确保门阀控制的智能性[1]。
一、结合信息技术设计的阀门方面智能控制系统本研究当中,阀门方面智能控制系统,可以使控制、执行机体之间进行组合,结合控制系统将直接控制电机以及远程控制信号自动启动,能够使远程信号控制实现自动操作,也能展开现场控制操作,在操作结束以后,将获得的操作结果向上位机上传,判断操作结果,进而将反馈信号发送出来,优化阀门智能控制。
(一)硬件设计在进行硬件设计过程中,主要涉及到单元控制器、CAN通信接口以及控制器节点。
结合微控制器技术,展开阀门智能控制以及数字控制,通过CAN总线技术,建立两级总线系统,进而实施阀门远程控制以及集中控制。
系统当中运用的为CAN收发器与控制器之间进行结合通信接口,促进智能控制器与单元控制器开展节点通信,对于控制器来讲,型号为SJA1000,对于收发器来讲,型号为PCA82C250,可以实现对信号的快速发送以及接受,在微处理器方面,结合的为AT89C52单片机,并且在模块中,通过光电隔离电路运用,防止总线对系统产生干扰与影响。
就单元控制器来件,其在模块中使用了CPU框架,框架为两个。
在一级CPU当中,包含两个CAN接口,连接通信系统,并且和一、二级总线之间连接,其中两个总线进行传播时,速率可以存在差异。
智能液压调节阀门设计与关键技术探究发表时间:2019-06-14T11:24:21.573Z 来源:《基层建设》2019年第8期作者: 1董狄军 2封宽海[导读] 摘要:智能液压调节阀门是我国目前急需进行的设计,由于我国目前的该项目研制水平还较低,因此就需要靠着现代科技进行创新、创造。
1.浙江三方控制阀股份有限公司2.浙江蒙德克流体控制有限公司 311400摘要:智能液压调节阀门是我国目前急需进行的设计,由于我国目前的该项目研制水平还较低,因此就需要靠着现代科技进行创新、创造。
相较于德国与法国的技术来说,我们需要提升的不仅仅是某一方面的功效,更加讲究综合的效力。
由于智能液压调节阀需要应用于多个领域,每个领域的使用方式以及要求又不尽相同,因此要谨慎的思考。
根据其性能以及要求进行设计。
通过中国制造赶上世界的水平,并且赶超世界的水平,是其位于世界的前列。
本文在论述智能液压调节阀门设计的同时,也阐述了关键技术,促进我国的制造水平积极向前发展。
关键词:智能液压调节阀门;设计技术;结构设计前言:阀门的系统集成化智能化趋势日趋明显,随着行业装备条件、技术水平的不断提高以及企业对产品不同性能的要求[1-2]。
调节阀门产品正在向高技术含量、高参数、长寿命、智能化方向发展,高端智能阀门是阀门的一种发展趋势[3]。
这种智能的调节体系具备更加广大的发展潜力,将被应用于更多的领域之中。
作为一种执行的控制机构,不仅能够起到操控的作用还能够起到一定的保护作用。
目前国外的生产机械式已经从原有的模式过渡到智能和总线型的电气阀门定位器,具备了许多新型的功能,如人机交互功能,功能性强,可以自动校对安装的准确性以及采用工作参数组态、高级性能智能指标。
相较于法国德国的先进技术,我国目前的技术还处于较落后的水平,零件的品种多,功能也比较简单,安装的过程也十分费力,另外其发生故障时维修也十分的困难,最为主要的是国内目前能够生产只能阀门的厂家少之又少,因此为了国家的智能液压调节阀门事业能够继续发展就需要我国继续加强其设计工作,根据其设计原理,结构和关键性的技术。
基于高速开关阀的液压同步控制系统设计与研究的开题报告一、题目:基于高速开关阀的液压同步控制系统设计与研究二、研究背景和意义:液压系统在工业自动化控制中广泛应用,而液压同步控制系统则是其中的重要分支。
在某些高精度加工场合中,液压同步控制系统比电气同步控制系统更为适用,因为液压系统可以克服传统机械结构无法实现的工作方式,如承受大负载、可靠性高等,因此其在模具制造、船舶制造、机床加工和航空航天等领域得到广泛应用。
传统液压同步控制系统采用多路电液伺服系统,由于其成本较高,响应时间较慢,因而难以满足高端工业市场的需求。
随着科技的不断发展,高速开关阀作为电液控制的新技术方式,其具有响应速度快、控制精度高、动态性能优良等优势,因而引起人们的关注。
本文将采用高速开关阀作为电液控制的新技术,设计一种基于高速开关阀的液压同步控制系统,以提高系统的精度和效率,满足高端工业市场的需求。
三、研究内容和技术路线:本课题旨在设计和研究一种基于高速开关阀的液压同步控制系统,具体内容包括:1. 系统结构设计采用高速开关阀作为电液控制的新技术方式,设计液压同步控制系统的结构,包括系统整体架构、液压系统设计、高速开关阀的选型和参数设定等。
2. 控制算法研究根据液压同步控制系统的特点,研究液压系统的PID控制算法、模糊控制算法等,以实现系统的高精度、高效率控制。
3. 系统性能测试对所设计的液压同步控制系统进行性能测试,包括负载能力测试、精度测试、响应时间测试、稳定性测试等,验证系统设计的合理性和可行性。
根据实验结果对系统进行优化和改进。
技术路线:1. 阅读相关文献,对液压同步控制系统的结构、控制算法、性能测试等进行深入了解。
2. 设计系统结构,并进行参数设定和选型。
3. 利用MATLAB/Simulink建立系统控制模型,进行控制算法的研究,比较不同控制算法的效果。
4. 进行实验室模型搭建,对所设计的液压同步控制系统进行性能测试,包括负载能力测试、精度测试、响应时间测试、稳定性测试等。