CN106402090A - 液压电控系统的压力感应装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种液压电控系统的压力感应装置，液压电控系统在液压管路上设有压力感应单元，所述压力感应单元输出压力信号至压力闭环控制回路，所述压力感应单元包括主压力传感器和备用压力传感器，所述主压力传感器和备用压力传感器通过两路输入一路输出的切换开关输出压力信号至压力闭环控制回路，所述主压力传感器和备用压力传感器均输出信号至PLC，所述PLC输出切换信号至切换开关。本发明为压力传感器自动切换系统，使用双压力检测点互为备用的控制模式，并利用自动切换系统，始终保证在线使用无故障，并始终保证压力控制的高精度、响应快和稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及电液控制领域，尤其涉及电液控制系统中压力传感器的自动切换系统。
背景技术
目前，国内外板带热连轧轧机设备的控制系统基本上都是电液控制系统，所有的精密控制部分(如活套、HGC辊缝、板型弯辊)等都为位置和压力反馈的双伺服闭环控制，随着现代轧机对轧制品种和成品质量要求的不断提高，对关键设备控制的精度和响应速度要求也不断提高。其中，压力检测的精准度对整个控制系统的稳定度和精度至关重要。
但在实际生产过程中，常会出现压力传感器的电气元件突发性故障，或者在剧烈振动、液压系统波动、电磁干扰等情况下发生压力检测信号的波动，造成压力反馈值精度的下降，甚至错误，导致控制精度降低，甚至触发错误控制动作，导致轧制时的堆钢停机事故，以及设备损伤事故，对产线的稳定生产造成了极大的影响。
发明内容
本发明解决生产过程中因压力传感器的突发性故障，或者检测精度误差引起的错误控制动作，导致的堆钢停机和设备损伤事故，始终保证压力控制的高精度、高响应和高稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：液压电控系统的压力感应装置，液压电控系统在液压管路上设有压力感应单元，所述压力感应单元输出压力信号至液压电控系统的压力闭环控制回路，所述压力感应单元包括主压力传感器和备用压力传感器，所述主压力传感器和备用压力传感器通过两路输入一路输出的切换开关输出压力信号至压力闭环控制回路，所述主压力传感器和备用压力传感器均输出信号至PLC，所述PLC输出切换信号至切换开关。
所述PLC连接有报警装置。
所述PLC设有无线通信单元，所述无线通信单元与远端服务器和/或移动设备通信。
所述压力感应单元设有多个，分别安装在液压阀台、缸、管路上。
所述主压力传感器和备用压力传感器通过三通或者转接头安装在液压阀台、缸、管路上。
基于所述的液压电控系统的压力感应装置的控制方法：
1)PLC采集主压力传感器和备用压力传感器的信号；
2)判断所采集信号是否正常；
3)若主压力传感器信号正常，则执行下一步，若主压力传感器信号异常，则执行步骤7)；若备用压力传感器信号正常，则执行下一步，若备用压力传感器信号异常，则故障报警；
4)比较主压力传感器和备用压力传感器的信号前后扫描周期压力反馈值波动量是否正常；
5)若主压力传感器波动量正常，则执行下一步，若主压力传感器信号异常，则进行检测点精度报警；若备用压力传感器波动量正常，则执行下一步，若备用压力传感器波动量异常，则故障报警；
6)控制切换开关，将主压力传感器信号输送至压力闭环控制回路，返回1)；
7)控制切换开关，将备用压力传感器信号输送至压力闭环控制回路，返回1)。
所述步骤2)、3)中主压力传感器和备用压力传感器采集的信号参数在4mA≤反馈电流≤20mA或0V≤反馈电压≤10V范围内，则信号正常，反之则异常。
所述步骤4)、5)中主压力传感器和备用压力传感器采集的信号周期压力反馈值波动量≤5Mpa，则信号正常，反之则异常。
本发明为压力传感器自动切换系统，使用双压力检测点互为备用的控制模式，并利用自动切换系统，始终保证在线使用无故障，并始终保证压力控制的高精度、响应快和稳定性好。
以热轧2250热轧精轧机活套为例，使用此系统后，可使活套张力控制精度保持良好，在正负3mpa以内，减少因活套压力传感器故障或者波动问题导致的堆钢事故。并且此系统的使用还可大幅缩短了压力传感器故障的处理时间，每起故障时间(处理堆钢，更换压力传感器等)平均约60分钟，使用此系统后，压力传感器可实现故障自动切换并报警，待检修时间再更换故障件，每年就可为产线减少可观的故障时间。类似产线其它电液控制设备都存在此类故障隐患，此系统可依法推广，对稳定生产，大幅减少故障都能取得很好的效果。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为液压电控系统的压力感应装置框图；
图2为液压电控系统的压力感应装置控制流程图。
具体实施方式
液压电控系统在液压管路上设有压力感应单元，压力感应单元一般安装在液压阀台、缸、管路等相关设备上，如图1所示，本发明将原有单压力传感器检测点改造双压力传感器检测点，两个传感器一用一备，主压力传感器和备用压力传感器通过三通或者转接头安装在液压阀台、缸、管路上。
主压力传感器和备用压力传感器通过两路输入一路输出的切换开关输出压力信号至压力闭环控制回路，主压力传感器和备用压力传感器均输出信号至PLC，PLC输出切换信号至切换开关，PLC连接有报警装置，可以在信号异常时进行报警，PLC设有无线通信单元，无线通信单元与远端服务器和/或移动设备通信，也可以将报价信号发送至远端，方便工作人员及时维护。
基于上述的液压电控系统的压力感应装置，在PLC控制系统和程序中设计双压力传感器的自动切换系统：在线实时判断主和备两个压力传感器的状态，判断方式为通过压力传感器的反馈电流、电压变化情况，反馈压力的变化速率等技术参数在线自动判断其元件是否发生故障，响应速率和反馈精度是否在正常范围，如果判断主传感器状态有异常，而备用的压力传感器状态正常，则快速的切换至备用压力传感器使用，并给上位机发出报警信息。
具体方法如下：
1)PLC采集主压力传感器和备用压力传感器的信号；
2)判断所采集信号是否正常；主压力传感器和备用压力传感器采集的信号参数在4mA≤反馈电流≤20mA或0V≤反馈电压≤10V范围内，则信号正常，反之则异常；
3)若主压力传感器信号正常，则执行下一步，若主压力传感器信号异常，则执行步骤7)；若备用压力传感器信号正常，则执行下一步，若备用压力传感器信号异常，则故障报警；
4)比较主压力传感器和备用压力传感器的信号前后扫描周期压力反馈值波动量是否正常；主压力传感器和备用压力传感器采集的信号周期压力反馈值波动量≤5Mpa，则信号正常，反之则异常；
5)若主压力传感器波动量正常，则执行下一步，若主压力传感器信号异常，则进行检测点精度报警；若备用压力传感器波动量正常，则执行下一步，若备用压力传感器波动量异常，则故障报警；
6)控制切换开关，将主压力传感器信号输送至压力闭环控制回路，返回1)；
7)控制切换开关，将备用压力传感器信号输送至压力闭环控制回路，返回1)。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.液压电控系统的压力感应装置，液压电控系统在液压管路上设有压力感应单元，所述压力感应单元输出压力信号至液压电控系统的压力闭环控制回路，其特征在于：所述压力感应单元包括主压力传感器和备用压力传感器，所述主压力传感器和备用压力传感器通过两路输入一路输出的切换开关输出压力信号至压力闭环控制回路，所述主压力传感器和备用压力传感器均输出信号至PLC，所述PLC输出切换信号至切换开关。
2.根据权利要求1所述的液压电控系统的压力感应装置，其特征在于：所述PLC连接有报警装置。
3.根据权利要求1或2所述的液压电控系统的压力感应装置，其特征在于：所述PLC设有无线通信单元，所述无线通信单元与远端服务器和/或移动设备通信。
4.根据权利要求3所述的液压电控系统的压力感应装置，其特征在于：所述压力感应单元设有多个，分别安装在液压阀台、缸、管路上。
5.根据权利要求1、2或4所述的液压电控系统的压力感应装置，其特征在于：所述主压力传感器和备用压力传感器通过三通或者转接头安装在液压阀台、缸、管路上。
6.基于权利要求1-5中任一项所述的液压电控系统的压力感应装置的控制方法，其特征在于：
1)PLC采集主压力传感器和备用压力传感器的信号；
2)判断所采集信号是否正常；
3)若主压力传感器信号正常，则执行下一步，若主压力传感器信号异常，则执行步骤7)；若备用压力传感器信号正常，则执行下一步，若备用压力传感器信号异常，则故障报警；
4)比较主压力传感器和备用压力传感器的信号前后扫描周期压力反馈值波动量是否正常；
5)若主压力传感器波动量正常，则执行下一步，若主压力传感器信号异常，则进行检测点精度报警；若备用压力传感器波动量正常，则执行下一步，若备用压力传感器波动量异常，则故障报警；
6)控制切换开关，将主压力传感器信号输送至压力闭环控制回路，返回1)；
7)控制切换开关，将备用压力传感器信号输送至压力闭环控制回路，返回1)。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述步骤2)、3)中主压力传感器和备用压力传感器采集的信号参数在4mA≤反馈电流≤20mA或0V≤反馈电压≤10V范围内，则信号正常，反之则异常。
8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于：所述步骤4)、5)中主压力传感器和备用压力传感器采集的信号周期压力反馈值波动量≤5Mpa，则信号正常，反之则异常。
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