数字电液控制资料

车辆转向系中的电液控制技术1 普通汽车动力转向动力转向系统（Power Steering）已经成为汽车转向系发展的主流，它依靠驾驶员的体能并在其它能源帮助下进行汽车转向，较好地解决转向轻便和转向灵敏的矛盾，提高了行驶的安全性和舒适性。

目前应用广泛的助力转向系统有；液压助力转向（HPS）、电控液压动力转向（EHPS）、电动助力转向系统（EPS）。

由于电源和电机的原因，限制了EPS在大型汽车上的应用；液压助力转向系统能量损失大，不适合小型车采用，但助力能量特别大，所以在大型车上应用广泛。

液压助力转向系统HPS是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机带动液压泵产生的液压力来实现车轮转向。

液压动力转向技术成熟，能有很好的路面信息反馈，操控精确，助力能量能通过调节液压阀进行调节，普及率最高，如图2-26所示。

图2-26 液压动力转向原理图电控液压动力转向系统的种类很多，但其基本原理都是通过在油泵或转向器上加装电子执行机构或辅助装置，根据车速控制液压系统的流量或压力。

目前使用较多的电控液压动力转向采用直流电动机代替发动机驱动油泵。

控制器根据车速信号、转向盘转速信号控制电动机转速，从而控制油泵的流量，达到助力转向的目的。

在没有转向操作时，电动机以较低转速运转甚至停止运转，因而可以降低能量消耗。

主要由油泵、电磁阀、分流阀、动力缸、齿轮箱与控制阀组成，如图2-27所示。

图2-27 电控液压动力转向系统示意图随着对环保要求的提高以及对操作稳定性能及操作舒适性日益增长的要求，电控液压动力转向、电动助力转向系统将广泛应用于汽车转向系。

电控液压动力转向系统是介于HPS 和EPS之间的过渡产品，在目前阶段，由于EHPS技术成熟，成本较EPS低，较HPS节能环保，并且较EPS具有非常优越的转向感，因此在一定时期还将具备较大市场潜力，将继续得到改进和发展。

2 重型平板运输车独立转向系统在目前工程机械领域，液压传动为主的操纵控制占据主导位置。

数字电液调节系统构成和控制原理作者：陈一龙来源：《电子技术与软件工程》2015年第19期摘要本文以浩良河N12MW汽轮机组为例阐述数字电液调节系统构成和控制原理。

【关键词】数字电液调节系统系统构成控制原理浩良河化肥分公司的N12MW纯凝式汽轮机组，改造前采用机械液压式调节系统，油动机波动范围在±8mm，负荷变化范围±3MW，严重影响机组的安全。

浙江中控技术股份有限公司对其进行改造，采用独立油源自容式油动机的液压系统， ECS-100硬件和AdvanTrol Pro软件平台的控制系统。

1 DEH系统控制原理控制系统生成的油动机阀位指令，经过伺服板卡、DDV电液伺服阀，形成调节油压，从而动作油动机。

油动机行程经过位移传感器（LVDT）测出，反馈至伺服板卡，使之与油动机阀位指令保持相等，实现DEH闭环控制。

控制原理如图1所示。

2 DEH系统构成2.1 液压系统构成和工作原理独立油源自容式油动机液压系统，是由油源和高压油动机两部分组成。

分别安装在前轴承箱左侧和上部，由进、回油管路相连接。

液压系统构成和工作原理如图2所示。

（1）独立油源是将电能转化成液压能，为电液执行器提供液压能源。

齿轮泵电机组是三相交流异步电机驱动齿轮泵工作。

采用一用一备形式，可进行切换或联动。

（2）油泵启动后，油源集成块组件上的充油电磁阀（1YV）得电，开始向系统和蓄能器充油。

当系统压力升高到压力开关（PS1）的设定值后，PS1动作，1YV失电，停止充油。

当系统压力下降到压力开关（PS2）的设定值后，PS2动作，1YV得电，启动充油。

（3）蓄能器组件由皮囊式蓄能器、截止阀和压力表等组成。

一方面补充系统瞬间增加的耗油及减小系统油压脉动，另一方面与油泵共同维持系统压力恒定在设定范围内。

（4）控制集成块组件由电液伺服阀、OPC电磁阀等组成。

它接受控制系统发出的指令，控制电液执行器动作。

在需要时，也接受快关信号，控制电液执行器快速关闭。

目录1、概述 (3)2、产品使用环境 (4)3、产品主要技术参数和功能 (4)4、工作原理 (6)5、控制机构操作 (12)6、系统校正及调试 (14)7、隔爆装置 (19)8、系统安装、维护与故障排除 (20)一、概述SKHF--2型数字式智能型电液自动控制执行机构（以下简称执行机构）是在我公司SKHF-1型基础上升级换代的新型数字电液控制执行机构，专为炼油催化装置配套的更新型自动控制执行机构，其适用于滑阀控制、蝶阀控制、塞阀控制、主风机静叶阀控制及其它控制。

该执行机构在仪表控制上采用全数字化PLC控制，全套进口AD/DA 转换模块，工业控制液晶触摸屏做数据设定和操纵界面显示单元，名品开关电源。

因此，该执行机构比以往的控制执行机构更具有精度高、寿命长、定位准确、安全可靠、维护维修方便、调试简单等优点，是石油化工催化裂化装置中更理想的更新换代产品。

该执行机构按国家标准GB3836﹒2—2000《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d” 》的有关规定，制成隔爆型，防爆标志dⅡBT5。

可用于石油化工企业具有ⅡB级T1—T5组爆炸性气体混合物存在的场所，该隔爆型装置已经国家指定的检验机关检验合格。

该控制机构以电流信号（4~20mA）作为给定的控制信号，以高精度位移传感器做反馈元件，液压功率放大产生大推力输出。

执行机构具有伺服阀和比例阀互换通用模式，满足不同用户要求。

采用进口伺服比例阀，具有控制精度高，抗污染能力强，解决了比例阀死区问题。

当采用伺服阀控制时，系统能自动校正伺服阀的零点漂移，使控制精度始终保持在0.3%内。

系统在自锁上采用运行趋势分析，使滑阀运行更安全可靠。

系统采用液晶触摸屏作显示单元，所有调试都通过触摸屏输入方式，使调试更直观简单，电路部分更可靠稳定。

二、产品使用环境1、环境温度：-35℃ ~ +60℃；2、适用于低于海拔4000m的陆地区域；3、适用于是类别区ⅡB级防爆场所；三、产品主要技术参数和功能1、技术参数.1)、电机电源三相380V，50HZ，额定功率2.2KW；2)、仪表电源220V、50HZ,额定功率0.2KW；3)、系统工作压力8Mpa；4)、正常运行速度≥40mm/s；5)、控制精度：1/1000；6)、重复性：1/600；7)、分辨率：1/1000；8)、输入信号：4~20mA；9)、阀位输出信号：4~20mA；10)、反馈阻抗：不大于500Ω；11)、报警触电：无源常开触点，触点容量DC24V /1A；12)、工作油液：N32低凝液压油，热带地区可用N46抗磨液压油；13)、液压油清洁度：NAS7级；14)、液压系统过滤精度：5um；2、主要操作方式.1)、仪表室远程遥控操作；2)、现场仪表就地操作；3)、备用蓄压器操作；4)、液压手动操作；5)、机械手轮操作；3、显示功能.1)、显示输入信号0%--100%；2)、显示阀位信号0%--100%；3)、显示位置偏差±0%--±100%；4)、显示伺服阀信号或比例阀信号；5)、显示系统压力；6)、显示蓄压器压力；7)、显示油箱内油液温度-30℃~120℃；8）、显示报警参数；9）显示开关电源电压±15v；4、报警功能.当系统工作不正常时,提供下列报警：1)、液位低：油箱液面低于下限标记10—20mm；2)、油温高：油箱温度超过60℃（可设定）；3)、压差大：精滤器压降超过0.45MP（可设定）；4)、蓄压器压力低：蓄压器压力低于7MP（可设定）；5)、系统压力低：系统压力低于5.5MP（可设定）；6)、输入消失：输入信号≤-2.0%﹑≥105%时；7)、反馈消失：阀位信号≤-2.0%﹑≥105%时；8)、跟踪失调：当误差大于设定值时；5、自锁功能.1)、手动自锁功能；2)、输入信号≤-2.0%﹑≥105%自锁；3)、阀位信号≤-2.0%﹑≥105%自锁；4)、当输入信号和阀位信号反方向偏差设定值范围时自锁；以上任一种故障出现时执行机构立即就地自锁，保持阀位不变，保护现场，同时通往仪表室一对不带电常开触点闭合，现场液晶屏显示报警。

美国REXA智能型电液执行器结构及原理产品简介概述REAX Xpac是一种专用于调整服务的、微处理器控制的、成套式电液执行器和驱动器。

专利的流量配对系统（Flow Match System）被简单描述为一种用泵驱动液压油（汽车的）从双作用油缸的一端到另一端的工作方式。

一旦到达正确位置，泵马达停止且不需能量来维持该位置。

液压操作由控制箱中的一个专用微处理器来控制。

为Xpac设计的软件，允许用户设置操作参数。

Xpac执行器包含两个主要部分，即执行器（缸和电液动力组件）部分和控制箱部分。

执行器装在驱动装置上，控制箱远程安装。

连接它们的是模块电缆和反馈电缆。

执行器部分执行器部分的核心是电液动力模块，该模块由马达、齿轮泵、流量配对阀、贮油箱、加热器、旁路螺线管（弹簧失灵单元特有）等构成。

动力模块有B，C，1/2D和D四种规格。

这些规格的动力模块均以2000psi（13.78MPa）的压力把油传递到液压缸，其不同之处在于压力油的最大流量和由此使执行器产生的最大行程速度，可见的不同是泵马达。

C型的流量和速度是B型的3倍，1/2D型是B型的6倍，D型是B型的12倍。

更大的速度可采用将若干动力模块复合在一起的方法来获得。

这项对产品构造的改进不仅提供了高度的通用性，而且可减少备件的库存量。

应用所需的行程速度决定了所需模块的型号和数量。

对任一给定尺寸的油缸，无论所选用的动力模块如何，其额定出力均保持不变。

REXA有三种型式的液压缸。

对较小尺寸的线性执行器（小于10,000lbs（4540kg）的推力和小于6inch（152.4mm）的行程），其缸由一个铝块加工而成；较大尺寸缸由捆绑结构构成；用在旋转和驱动单元上的第三种缸是一种齿条齿轮的旋转结构。

流量配对系统的固有要求是使液压缸两侧的油容积等量转移，这种特性使油可以在无需多余储备的情况下即可实现流动。

REXA执行器其线性单元的双活塞杆结构和旋转单元的两个互相对应的油缸可满足此要求。

电液比例控制系统分析与设计1.输入信号接收与处理：电液比例控制系统通常采用模拟输入信号，如电压、电流等。

因此，需要设计电路对输入信号进行放大、滤波和隔离等处理，以满足系统的要求。

2.控制逻辑设计：根据实际应用需求，设计相应的控制逻辑。

常见的控制方式有PID控制、模糊控制等。

根据被控对象的特性和要求，选择合适的控制方式，并进行调参及优化。

3.输出信号处理：将控制逻辑输出信号转换为适合驱动液压元件的信号形式。

通常采用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并输出给液压部分。

1.液压能量转换与控制：液压部分负责将电气信号转换为液压能量，并控制液压元件的工作状态。

常见的液压元件有液压泵、液压缸、液控单元等。

通过液压阀的开关控制，来实现液压能量的转换和流动的控制。

2.液压系统参数设计：根据系统需求，确定液压泵的最大工作压力、液压缸的位移要求、流量要求等。

根据这些要求，选用合适的液压元件，并进行相应的参数设计与计算。

3.液压系统的安全性与稳定性：液压系统工作中容易产生高压、高温等危险因素，因此需要对液压系统进行安全性设计。

同时，为了保证系统的稳定性，需要对液压阀的开关速度、压力等进行合理控制。

1.机械传动装置设计：根据实际运动要求，设计机械传动装置，包括连接方式、传动比、轴承选型等，以满足系统对力、速度和位置的要求。

2.机械结构设计：根据机械运动要求，设计相应的机械结构，包括液压缸的安装方式、支撑结构设计等，以保证机械执行部分的可靠性和稳定性。

3.机械部件的选用与配合设计：根据实际负载和工作条件，选用合适的机械部件，并进行合理的配合设计，以确保机械执行部分的准确性和稳定性。

总结：电液比例控制系统的分析与设计是一个复杂而庞大的工程。

需要考虑多个方面的因素，如控制逻辑设计、液压部分的能量转换和控制、机械执行部分的设计等。

只有综合考虑这些因素，才能设计出稳定、高效的电液比例控制系统。

电液伺服控制系统概述摘要：电液伺服控制是液压领域的重要分支。

多年来，许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率——重量比和大功率液压控制系统的需要不断扩大，促使液压控制技术迅速发展。

特别是控制理论在液压系统中的应用、计算及电子技术与液压技术的结合，使这门技术不论在原件和系统方面、理论与应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门学科。

目前液压技术已经在许多部门得到广泛应用，诸如冶金、机械等工业部门及飞机、船舶部门等。

关键词：电液伺服控制液压执行机构伺服系统又称随机系统或跟踪系统，是一种自动控制系统。

在这种系统中，执行元件能以一定的精度自动地按照输入信号的变化规律动作。

液压伺服系统是以液压为动力的自动控制系统，由液压控制和执行机构所组成。

一、电液控制系统的发展历史液压控制技术的历史最早可以追溯到公元前240年,一位古埃及人发明的液压伺服机构——水钟。

而液压控制技术的快速发展则是在18世纪欧洲工业革命时期,在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。

18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。

19世纪初液压技术取得了一些重大的进展,其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。

第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。

出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。

20世纪50～60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。

这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动及导弹发射架控制等,后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推力矢量控制等。

电液伺服驱动器也被用于空间运载火箭的导航和控制。

电液控制技术在非军事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。

在早些时候,数控机床的工作台定位伺服装置中多采用电液系统(通常是液压伺服马达)来代替人工操作,其次是工程机械。

DEH控制系统概述及汽轮机调节原理摘要：汽轮机机械液压式调节系统在并网前后均为单纯的转速比例调节。

汽轮机数字电液控制系统DEH在并网前为转速PID无差调节，并网后可根据需要选择功控、压控、阀控及CCS协调等多种控制方式，以满足不同运行工况需要。

经仿真计算及实践经验得知，为了提高转速动态调节品质，要求输入输出信号的延迟时间短，油动机动态响应迅速且关闭时间短。

关键词：DEH；汽轮机；控制系统1 DEH控制系统概述1.1 汽轮发电机组控制对象锅炉产生的过热蒸汽经高压主汽阀、高压调节阀节流后进入汽缸膨胀做功，使汽轮机叶片得到旋转机械功率。

叶片带动汽轮发电机组的转子旋转。

发电机切割磁力线产生的电能经电网输送给电力用户使用。

如图1所示。

图1 DEH控制系统示意图在机组正常运行期间，通常几台发电机接入当地电网并列运行，向当地用电设备供电。

大部分机组与远方国家电网联网运行，以提高电网的稳定性、可靠性。

在此汽轮发电机组转子可看作是刚性的。

蒸汽膨胀做功产生的机械功率N T与发电机电磁功率N G（有功功率）和损耗功率N TW之差对机组转子做功，使转子动能增加。

可得转子运动方程式（1）。

式中：J T为转动惯量；ωT为角速度。

机械功率与汽轮机进汽质量流量及进出蒸汽焓降成正比。

发电机电磁功率与功角（电枢感应电动势与母线电压的夹角）的正弦成正比。

损耗功率与摩擦、鼓风等因素有关。

对式（1）作归一化处理后，得转子时间常数T a，由式（2）给出。

式中：ωe为额定角速度；N Ge为额定功率。

汽轮机的机械功率与进入汽缸的蒸汽质量流量成正比。

进汽流量由式（3）给出，因此通过改变调节阀开度即可控制机组功率。

其中：P g为调节阀前蒸汽压力； T g为调节阀前的蒸汽温度； V g 为调节阀的有效开度；K g为流量系数。

在汽轮机暖机、升速启动阶段，汽轮机需要的蒸汽流量很少。

需要开启旁路系统保证锅炉的最小蒸汽流量，以维持锅炉各系统稳定运行。

利用旁路系统的压力反馈控制，维持蒸汽压力稳定。

汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍1： TSI系统介绍1.1 TSI系统概述TSI（Turbine Supervisory Instrumentation）系统，又称为汽轮机监控系统，是用于对汽轮机性能进行监测和控制的关键系统。

它通过对汽轮机的各项性能参数进行实时监测和分析，确保汽轮机的运行安全稳定，并及时发现并修复潜在的故障。

1.2 TSI系统功能- 实时监测汽轮机的振动、温度、压力等关键参数；- 分析并预测汽轮机的运行状态，并给出相应的报警和建议；- 调整汽轮机的控制参数，以优化汽轮机的性能；- 存储和记录汽轮机的历史运行数据，方便后续分析和评估。

1.3 TSI系统组成TSI系统由传感器、数据采集设备、监控软件和人机界面等多个组件组成。

其中传感器用于对汽轮机各项参数进行实时监测，数据采集设备用于将传感器采集到的数据传输给监控软件，监控软件用于分析和处理数据，并通过人机界面向操作人员提供有关汽轮机状态的信息。

2： DEH系统介绍2.1 DEH系统概述DEH（Digital Electro-Hydraulic）系统，即数字电液系统，是一种用于汽轮机控制的先进技术。

它通过传感器采集汽轮机的各项参数，并根据这些参数通过数字信号控制液压装置，从而实现对汽轮机的精确控制。

2.2 DEH系统功能- 实时监测汽轮机的转速、压力、温度等参数，并将其进行数字化处理；- 根据监测结果自动调节液压装置，控制汽轮机的转速、负荷和压力等；- 对汽轮机的运行状态进行模拟和优化，并给出相应的报警和建议；- 存储和记录汽轮机的控制参数和历史运行数据，方便后续分析和评估。

2.3 DEH系统组成DEH系统由传感器、控制器、液压装置和人机界面等多个组件组成。

其中传感器用于对汽轮机各项参数进行实时监测，控制器用于数字化处理监测数据并根据算法控制液压装置，液压装置用于实现对汽轮机的精确控制，人机界面用于向操作人员提供有关汽轮机控制的信息和操作界面。

汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍汽轮机TSI、DEH、ETS系统介绍1.汽轮机TSI系统介绍1.1 TSI系统概述汽轮机TSI（Turbine Supervisory Instrumentation）系统是用于监测和控制汽轮机运行状态的关键系统。

它通过实时监测和分析多个关键参数，提供对汽轮机性能、可靠性和安全性的综合评估。

1.2 TSI系统功能TSI系统具有以下功能：- 监测和显示汽轮机的关键参数，如转速、温度、压力等。

- 进行故障诊断和报警，提供对可能的故障情况进行实时预警。

- 控制汽轮机的运行状态，在必要时进行自动调节和保护处理。

2.DEH系统介绍2.1 DEH系统概述DEH系统（Digital Electro-Hydraulic Control System）是一种数字电液控制系统，用于控制汽轮机的调节和保护。

它通过电子和液压技术的结合，实现对汽轮机的精确调节和可靠保护。

2.2 DEH系统功能DEH系统具有以下功能：- 实现对汽轮机负荷的自动调节，保持稳定的负荷输出。

- 监测和控制汽轮机的转速、压力等参数，确保汽轮机的安全运行。

- 实时诊断和记录汽轮机的工况数据，用于分析和故障排除。

3.ETS系统介绍3.1 ETS系统概述ETS系统（Emergency Trip System）是一种紧急停机系统，用于保护汽轮机在可能发生危险情况时的快速停机。

3.2 ETS系统功能ETS系统具有以下功能：- 在检测到危险情况（如高温、高压等）时，迅速切断汽轮机的供电和燃料供应，使其停机。

- 提供对汽轮机停机过程的监测和报警功能，确保停机过程的安全和可靠性。

- 可选装备自动复位功能，使系统在危险消失后能够自动恢复到正常运行状态。

附件：本文档附带以下资料：- 汽轮机TSI系统的技术规范书- DEH系统的操作手册- ETS系统的安装和维护指南法律名词及注释：- TSI：Turbine Supervisory Instrumentation，汽轮机监控仪表系统。

汽轮机数字电液控制系统1．DEH系统的功能1.1 汽机复位手动复位或在危急遮断器复位油路上装一只电磁阀来完成复位功能。

1.2 运行方式1)程序控制启动方式在此方式下，操作员选定机组处于冷态、温态、热态、极热态等启动状态，DEH按武汉汽轮发电机厂提供的供热机组在上述状态下的经验启动曲线，自动完成冲转、低速暖机、过临界、中速暖机、3000r/min定速、自动同期，等待机组并网。

并网后，自动进入操作员自动方式，并自动带初负荷。

升速过程中的暖机时间也可根据现场情况，由运行人员进行干预。

2)操作员自动方式由操作员设定目标转速和变速率、保持/进行等，实现机组的冲转、暖机、自动过临界、3000r/min 定速、同期等功能。

并网时自动带初负荷，并网后由操作员选定目标负荷、变负荷率等，进行升降负荷控制。

3)手动方式当主控DPU和备用DPU均发生故障时，或重要I/O发生故障时，DEH能自动切到手动控制方式。

在其它情况下，可由操作员由其它运行方式直接切换到手动方式。

故障消除后可由操作员切回自动方式。

手动方式下，由硬件直接控制阀门，并有硬件指示，保证在故障情况下实现对机组的控制。

4)运行方式之间的切换程序启动与操作员自动方式之间可相互切换。

操作员自动与手动之间可相互切换。

任何运行方式下均可切换到手动运行。

以上所有运行方式之间的切换均是无扰的。

1.3 磨擦检查DEH可根据需要进入磨擦检查状态。

在此状态下，DEH自动进行冲转，按100r/min/min的升速率进行升速。

当转速到500r/min时，停3∽5分钟后，关闭调门，使汽机惰走。

由电厂运行人员进行磨擦检查。

磨擦检查状态可随时中断，直接进行升速。

1.4 超速试验在DEH控制下可分别进行超速保护试验(103%及110%)，机械超速保护试验。

并记录最高转速。

103%动作时DEH关闭所有调门，110%动作时DEH关闭所有主汽门和调门。

1.5 同期DEH提供同期接口。

机组在3000r/min定速后，由DEH接收同期装置增减信号控制转速实现自动同期，同期速率可在线修改。