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水煮老化测试机的控制系统说明 控制系统解决方案

时间:2020-06-03    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

    水煮老化测试机广泛用于生物、化学、物理、植物、化工、五金、塑壳、玻璃等科学精密组件等行业,有助于观察被测试之产品气密性能及防水性能。

    规格说明:

    1、加热槽内尺寸:600(长)×300(宽)×450(水深)mm

    2、外箱尺寸:800(长)×400(宽)×460(高)mm(以实物为准)

    3、箱体材质:内外均采用SUS304#不锈钢,厚1.0mm;

    4、控制器:位于机台左方;

    5、开盖方式:手提方式;

    6、排水方式:手动排水阀;

    7、加水方式:手动加水与自动加水;

    8、保温材质为:耐高温岩棉;

    9、机台底部安装固定防振胶座。

    控制系统:

    1、温度范围:常温~100℃;(水沸腾温度)

    2、控制精度:±1.0℃;

    3、显示精度:0.1度;

    4、均匀度:±1.0℃;

    5、控制器:温度控制为数显式温控仪,自动演算PV/SV同时显示,按键设定;

    6、定时器功能:1秒~9999时(可选择设定小时、分钟、秒)温到计时,时间到达停止加热供电;

    7、加热组件为:U型不锈钢加热管;

    8、升温时间:常温-100℃≤60min.

    9、使用电源功率:AC220V50HZ3KW

    符合标准:

    GB/T11944-2002《中空玻璃》、GB9962-1999《夹层玻璃》而制造的专用检测设备。

    本设备主要用于检测夹层玻璃的耐湿、热性。

    水煮试验机适用于建筑夹层和汽车夹层玻璃将样品放于煮沸的试验箱内,保持2小时(可调),观察样品是否出现气泡、开胶等现象。

    伺服控制系统是以变频技术为基础发展起来的产品,是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。它的性能优劣直接决定与影响着自动控制系统的快速性、稳定性和精确性,机、电、液的组合成为目前工业自动化的主要技术基础。下面小编为您介绍伺服控制系统的工作原理、组成及控制方式。    伺服控制系统的工作原理:    伺服控制系统实际上是一种对机械工作过程实现精细化控制的反馈控制系统,多用于对机械的运动矢量进行控制。伺服控制系统按所用驱动元件的类型可分为液压伺服系统、气动伺服系统和机电伺服系统。前两者特色明显,但应用范围有一定的限制。而机电伺服系统的能源是可以用较为方便最灵活的方式加以利用的电能,其驱动元件是可按各种特定需求设计和选用的电动机,可以达到较为优异的系统性能,因此成为应用较为广泛的伺服系统。    机电伺服控制系统以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。这类系统控制电动机的转矩、转速和转角,将电能转换为机械能,实现机械的运动要求。根据电机带动负载的不同,伺服系统可以应用在国防、工业、民用等众多场合,如:国防领域的雷达扫描器、光电跟踪随动器、火控系统、测控系统及用于半实物仿真的高精度转台、舵机负载模拟器等;工业领域的自动化产线、机床、机械臂、监控设备转台等。

    伺服控制系统组成:    控制器:PLC,变频器,运动控制卡等其他控制设备,也称为上位机。控制器按照数控系统的给定值和通过反馈装置检测的实际运行值的差,调节控制量。    伺服驱动器:沟通上位机和伺服电机,作用类似于变频器作用于普通交流马达。作为系统的主回路,一方面按控制量的大小将电网中的电能作用到电动机上,调节电动机转矩的大小;另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换为电动机所需的交流电或直流电。    伺服电动机:执行设备,接受来自驱动器的控制信号。    机械设备:将伺服电机的圆周运动或直线电机的直线运动转换成所需要的运动形式。    各类传感器继电器:检测工业控制环境下的各种信号送给上位机或驱动器做为某些动作的判断标准。    伺服控制系统的控制方式    三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。

    1、转矩控制——电流环控制    转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,主要应用于需要严格控制转矩的场合。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。    应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。    2、位置控制    位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。    位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。    3、速度控制——速度环控制    通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。    一般而言,速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的,位置控制是通过发脉冲来控制的。就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应较快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。三种控制方式的选择:    1、如果对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。    2、如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用速度或位置模式比较好。    3、如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。    4、如果本身要求不是很高,或者基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。    5、如果控制器本身的运算速度很慢,就用位置方式控制。    6、如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率。    7、如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么做。    伺服系统除了可以进行速度与转矩控制外,还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床等领域中。希望通过上文的介绍能给您带来帮助。

    大坝发电有限责任公司共有#4台300MW的燃煤机组,每台机组有五台磨组,对应1-5层点火控制系统,每层分为A、B两组,每组包括两支油枪,两套高能点火装置,一个油阀,一个雾化阀,一个吹扫阀,每组为一个独立控制系统。目前,#1炉将油阀、雾化阀和吹扫阀合为一体,用一个阀的不同位置来实现三个阀的功能,故称为三位一体阀。

    点火系统的现场控制过程

    点火系统的现场控制过程如下图所示:通过在操作员站上发出指令信号,经过DCS控制系统进行信号处理后,将指令信号发送至现场设备,使现场的油枪、点火枪以及三位一体阀的控制电磁阀带电,从而达到控制油枪和点火枪的插入(或退出),来实现三位一体阀的打开(或关闭)的目的。当现场的油枪、点火枪以及三位一体阀动作到位后,通过到位行程开关将到位信号经由DCS控制系统送回到操作员站,此时控制过程完成。

    故障原因分析

    点火控制系统在锅炉燃烧系统中起着至关重要的作用,一旦出现故障,就有造成锅炉灭火的危险。大坝发电有限责任公司#1炉点火控制系统随着设备的逐渐老化,故障也逐渐增多,造成消缺时间延长,消缺压力增大,不利于安全生产。根据统计在#1炉点火控制系统故障中,三位一体阀出现故障率为74.1%,油枪故障率为18.5%,点火枪故障率为7.4%。所以说三位一体阀故障是造成#1炉点火控制系统故障的主要原因,其三位一体阀故障的原因有以下几种:

    1.电磁阀密封圈失效

    将2010年4月更换下来的7个电磁阀全部进行了解体检查,结果表明:所有检查的电磁阀密封圈外观检查均完好无损,并且弹性良好,符合密封要求。

    2.电磁阀控制方式不正确

    单电控电磁阀接收长指令信号,长带电,电磁阀气路切换取决于线圈带电与否。双电控电磁阀接收脉冲信号,短暂带电,电磁阀气路切换取决于哪侧线圈带电。经现场检查:所有电磁阀为双电控电磁阀,控制方式是长带电方式,不符合电磁阀特性要求。

    3.电磁阀备品质量差

    对部门定购的#1炉三位一体阀所使用的电磁阀备品情况进行调查,结果表明:部门定购的电磁阀为SR系列电磁阀产品,备品质量符合规定。

    4.现场环境温度高

    使用红外线测温仪,不定时的对五台磨10组点火系统的环境温度进行了测量,结果表明:现场测试的10组点火系统环境温度均在电磁阀规定的工作温度范围内。

    5.电子间温度超标、电子间湿度超标

    电子间墙面上悬挂有温湿表进行监视。查阅《#1炉电子间值班巡检记录》,对2010年2月至4月电子间的温度湿度进行了抽查统计,结果表明:电子间温度、湿度符合规定,能够满足设备运行要求。

    由以上原因分析,电磁阀控制方式不正确是最主要的原因,要想使点火控制系统能正常工作,就必须对电磁阀控制方式进行改造。

    技术改造方案

    1)方案一:电磁阀改型为适用于长带电的电磁

    1.适应性广,不易损坏,维护工作量小。

    2.更换过程复杂,工作强度大。

    3.可能需要三位一体阀阀体改型,需其他部门配合,工期长(5至7天)。

    4.购买新设备成本高。

    2)方案二:将电磁阀长指令信号改为脉冲信号

    1.工作量小,工期只需一天。

    2.无成本费用,节约开支。

    3.班组成员有丰富的组态修改经验,对策实施简单。

    技术改造的目的是将原有的三位一体阀进行改造,以保证#1炉点火系统能正常工作。若将电磁阀改型为适用于长带电的电磁阀,这样虽然适应性广,不易损坏,维护工作量小,但是更换过程复杂,工作强度大并且费用高。如果选择方案二工作量小,工期短,无成本费用,节约开支。并且班组成员有丰富的组态修改经验,对策实施简单。所以我们将选定的方案汇报部门,获得部门领导的肯定和支持,方案被批准实施。

    对策实施

    1.实施步骤一:设计组态

    实施方法:通过分析讨论,既要做到电磁阀短暂带电,又要保证三位一体阀在收到指令信号后阀门能够有足够的动作到位时间,我们决定在工程师站上,利用组态软件修改点火系统三位一体阀控制逻辑,将发送至现场三位一体阀控制电磁阀的长输出指令改为10秒脉冲信号,修改完成后检查组态软件运行正常。下图为修改前和修改后的组态:

    2.实施步骤二:下装组态至控制器

    实施方法:我们在工程师站利用组态软件将已经修改好的组态逻辑下装至控制器。下装完成后,检查了系统工作状态,以及所下的相应控制器的工作状态,均完全正常。

    3.实施步骤三:现场试验

    实施方法:我们在操作员站上对每组三位一体阀发出指令信号,现场检查阀门动作情况,电磁阀带电情况。试验结果表明,在操作员站上对每组三位一体阀分别发出指令,就地检查阀门动作正常,脉冲时间过后,电磁阀不带电。

    为了确认实施效果,实施后我们又连续在不同的时间对现场的三位一体阀的电磁阀带电情况进行了检查,检查结果表明,现场十组三位一体阀的电磁阀不再长期带电,三位一体阀不动作时,电磁阀的电压为0V,达到了我们的改造目的。

    通过改造后,消除了1号炉点火系统频繁出现故障的现象,自改造后10个月来,再未出现过因三位一体阀故障而造成1号炉点火系统发生故障的现象,而且,1号炉点火系统的月故障次数也由9次下降到了2.67次.,在经济效益和安全效益上都取得了一定的成绩。改造后即减轻了班组的工作量又为锅炉的安全稳定运行提供了保障。因此,我们对#1炉点火系统的改造是非常有成效的。



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