CN114183334A - 径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，包括：对主泵的放大板的面板上显示灯的显示情况进行分析，确定报警故障原因；通过放大板的端口通讯，检测主泵的伺服阀、主泵的机械零点位置；将测量数据与标准零位数据进行比对，计算出检测数据与标准零位数据的偏差值，根据偏差值进行零位纠偏。本发明通过对设备的机械零位及电气零位进行纠偏，解决了机械零位与电气零位会的零位漂移，恢复并保持机械零位与电气零位的准确对应关系，实现主泵的精准控制。

Description

径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法

技术领域

本发明属于重工业锻造设备的电气液压精准控制技术领域，具体涉及一种径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法。

背景技术

在实际生产过程中，设备机械系统与电气系统的精准配合是保证设备生产高质量产品的重要因素，同时也是设备所有功能性达标的基础保证。

特钢车间目前使用的3000吨油压机由德国PANK公司于2003年建造使用，8台主泵(750径向柱塞泵)一直是油压机正常快速运行的根本保证，但在长期使用过程中，由于机械结构磨损与电气控制系统补偿偏差的日益加大，出现了3000吨油压机启动过程中由于主泵报警控制偏离导致无法启动的故障，致使停机停产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，通过对设备的机械零位及电气零位进行纠偏，解决了机械零位与电气零位会的零位漂移，恢复并保持机械零位与电气零位的准确对应关系，实现主泵的精准控制。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，包括：

对主泵的放大板的面板上显示灯的显示情况进行分析，确定报警故障原因；

通过放大板的端口通讯，检测主泵的伺服阀、主泵的机械零点位置；

将测量数据与标准零位数据进行比对，计算出检测数据与标准零位数据的偏差值，根据偏差值进行零位纠偏。

进一步，对放大板的1端口、2端口进行检测并记录测量数据，1端口用于伺服阀的位置反馈，为电压信号，电压数值代表主泵的伺服阀位置；2端口用于主泵转角度数反馈，为电压信号，其数值代表主泵转角度数反馈位置的大小。

进一步，当主泵停止时，伺服阀偏向一侧，如机械零点位置超出或者少于位置零位数据，则判定主泵出现机械零点位置的偏移；主泵转角偏向一侧，如偏差值超出或者小于角度零位信号，则判定角度零点位置出现偏移。

进一步，将偏差值与放大板内当前主泵位置参数相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，对1端口进行测量，检测主泵位置参数的电压反馈信号，当电压反馈信号归为位置零位数据，则完成零位参数纠偏。

进一步，将偏差值与放大板内当前转角度数相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，检测转角度数的电压反馈信号，当电压反馈信号归为转角零位数据，则完成零位参数纠偏。

进一步，如果主泵电气系统位置零位漂移，则需要电气系统位置零位漂移的零位参数纠偏；对放大板的Ia端口进行检测并记录测量数据，Ia端口用于反馈伺服阀的线圈电流大小，为电压信号，其数值代表比例伺服阀的线圈电流大小。

进一步，将偏差值与放大板内当前伺服阀线圈电流大小相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，用万用表对Ia端口进行测量，检测伺服阀线圈电流值的电压反馈信号，当电压反馈信号归为标准电流零位数据，则完成伺服阀线圈电流的零位参数纠偏。

进一步，多次重复对放大板的参数进行微调，直至机械零点位置、电气零点位置的反馈信号都归为标准零位数据，此时主泵的机械零点位置、电气零点位置与标准零位数据完全重合，完成零位纠偏。

进一步，零位纠偏完成后，对主泵进行启动，在输出开度50％、100％开度分别进行参数检测并逐步微调。

本发明技术效果包括：

1、本发明的主泵零位调试抑制零位漂移方法，通过对调试技术的攻关，在径向柱塞泵调试方面有了完整的维修依据。

在本发明之前，3000吨油压机的主泵(750径向柱塞泵)如出现无法启动故障，技术维修人员并无完整的理论支撑维修，只能对伺服阀、传感器进行整体随机更换，并不能从根本上修复主泵系统。

2、本发明通过对设备的机械零位及电气零位进行纠偏，解决了机械零位与电气零位会的零位漂移，恢复并保持机械零位与电气零位的准确对应关系，实现主泵的精准控制。

本发明克服了陈旧压机因多年使用导致的主泵偏摆控制误差增大、控制精准下降引起的油压机主缸压力降低的问题，实现主泵的精准控制，间接保证了锻造产品的精度和生产效率。

3、在出现主泵故障时能够快速确定故障点，提高了维修效率，降低了故障率，节约了维修成本。

本发明应用后，建立了对力士乐750柱塞泵控制的完整理论体系，对于主泵由原先的被动维修变为现在的主动维护，大大降低了由主泵引起的故障修理时间，维修时间基本由过去的3天变为1天，同时在出现主泵故障时也可快速确定故障点，提高了维修效率，而且通过自主零位纠偏调试，使得3000吨主泵机械动作与电气动作精准度提高，输入压力恒定，间接保证了生产产品的产品质量和生产效率。

在本发明应用之前，3000吨力士乐主泵出现此故障修复几率不足五分之一。

具体实施方式

以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

本发明对主泵报警控制偏离导致无法启动的故障进行了认真的分析与调试，现场进行实际试验并对数据进行统计测量，成功解决了技术问题。设备机械与电气的精准配合首先在于反馈采样点的准确性与同步性的高低，在机械位置与电气检测反馈位置同步完全线性比例时，可确定此时机械动作与电气控制达到完美配合，不存在偏差或延时现象，要实现这一同步性，机械零位与电气零位的准确对应关系可以说就是此同步性的基础和参考点。因为现场环境因素影响以及长时间使用的机械损耗，机械零位与电气零位会逐渐出现零位漂移而无法对应致使控制偏离，故通过调试对设备的机械零位及电气零位进行纠偏，恢复对应关系是锻造设备日常维护的关键性技术。

1、主泵启动时相应的启动检测条件及出现报警故障原因理论分析。

以750径向柱塞泵作为主泵为例，在工作启动时，专用VT12350控制放大板会对主泵位置、压力、液压伺服阀的位置一一进行电气反馈信号(属于负反馈信号)检测，通过检测负反馈信号的数值大小判定目前主泵及液压伺服阀的实际物理位置及压力大小，再通过PID算法计算并输出一个模拟量信号来驱动液压伺服阀的线圈动作开启，执行负反馈闭环动作，使主泵偏摆建立相应的压力，并在空载情况下保证主泵开启5％的偏摆度以自循环运行。

在实际生产过程中随着设备使用时间的延长，机械磨损致使机械零点位置出现飘移，同时温度与环境的影响致使电气传感器检测的零点位置相应也出现漂移，当两者之间漂移偏差值过大时，电气传感器反馈的位置与机械位置(即时实际动作位置)就出现了不同步现象，控制放大板及PLC上位系统就会无法准确预测及控制主泵加压偏摆、泄压回摆的时间状态点，即出现控制偏离现象，当控制偏离误差较大时，PLC系统及主泵放大板对主泵的控制就出现失控状态，主泵便无法正常偏摆建立压力运行故障报错。

2、分析报警信号的数值代码意义及解决故障思路的技术原理。

主泵的放大板起到控制主泵运转的作用，放大板的面板根据报警内容不同会以一组四位LED指示灯亮灭排序不同的方式提示报警信息，通过对指示灯的亮灭排序分析得出结论，此亮灭排序为一组有规律的二进制码，即电气系统中的“8421码”，通过对此故障报错提示信息的解读，即反应在现场为1、2、4LED灯点亮，3灯熄灭时，报警提示内容为主泵机械零点与电气零点偏差严重。

报警内容解读后，分别从机械方面与电气方面推理解决措施，首先机械方面，现场对主泵实际工况机械结构状态进行勘察，查看停止后的主泵是否已在归位机械零点，如已正确归位并在机械动作方面无明显卡顿痕迹，证明主泵并无大的机械故障；主泵是由于电气系统位置零位漂移，电气零位的偏差过大引起的控制系统偏离停车。此时，修复思路需从电气系统调整对主泵的零位漂移纠正，电气系统反馈信号的大小是以电压或电流的线性比例大小所表示的，如果要对其进行纠正，就要计算出实际反馈电压与机械零位的反馈电压大小的差值大小，再通过相应硬件及控制量将此差值消除即可对电气零位进行纠正。

3、零位纠偏的实施过程原理。

VT12350放大板端面提供端口的电压测量数据，分别可以检测伺服阀位置、主泵位置、主泵压力的电压数据并实时反馈，可使用万用表直流电压档对放大板1端口(伺服阀位置反馈)、2端口(主泵位置反馈)、Ia端口(伺服阀线圈电流大小)、“-”端来检测电压大小。实际反馈值应为0—10V直流电压信号，电气系统标准溢出上限13V，如反馈电压超过10V，则可认为已经出现反馈溢出，应该主泵停止并复原零位，零位应对应电气零位-10V信号。

对测量数值与标准数值进行偏差比对，便可计算出实际电气传感器零位信号与主泵机械零点位置应有信号数值的偏差大小，将计算结果以百分比的形式预估填入参数页面并下载到放大板(在放大板专用软件REXROTH中，偏差值以改变反馈比例的形式进行补偿)，再测试现场主泵机械零位与电器零位的偏差量大小，根据结果继续按差值大小修改参数，直到放大板1端口(阀位置反馈)、2端口(泵位置反馈)反馈信号归为-10V，此时阀组电气零位、泵电气零位与主泵、伺服阀实际零位对应匹配起来，此时对主泵进行启动，在输出开度50％，100％开度分别进行上述参数检测方法逐步微调设置，便可完全实现力士乐主泵的精准控制。

利用力士乐专用放大板通讯软件REXROTH与相应主泵控制放大板进行通讯，打开参数设置页面，将原有参数上传至放大板，可以得到泵的零点补偿值0.x％和比例伺服阀的零点补偿值0.y％，根据实际的偏差大小粗略计算偏差百分比(偏差百分比＝偏差值/总值*0.001)，将计算偏差值结果叠加到零点补偿值上并下载到放大板。下载后，伺服阀与主泵的电气反馈信号得到修正，接近或等于-10V，此时再测试现场主泵机械零位与电器零位的偏差量大小，对参数进行微调，直到放大板1端口(阀位置反馈)、2端口(泵位置反馈)反馈信号归为-10V，此时阀组电气零位、泵电气零位与主泵、伺服阀实际零位对应匹配起来，零位调整成功。

径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，具体步骤如下：

步骤1：对油压机的液压站内主泵(750径向柱塞泵)进行机械电气检查，对主泵的放大板(选用VT12350放大板)进行观察，通过放大板的面板上显示灯的显示情况来确定报警故障原因；

步骤2：通过放大板的端口通讯，检测主泵的伺服阀、主泵的机械零点位置；

使用万用表直流电压档对放大板1端口、2端口、Ia端口进行检测并记录测量数据，据此判断是否出现零位偏移。

1端口用于比例伺服阀的位置反馈，为电压信号，电压数值代表主泵的伺服阀(比例伺服阀)位置；当主泵停止时，比例伺服阀偏向一侧，其对应的零位信号为直流-10V，如超出或者少于该数值，则零位出现偏移。

2端口用于主泵转角度数反馈，为电压信号，其数值代表主泵转角度数反馈位置的大小，当主泵停止时，主泵转角偏向一侧，其对应的零位信号为直流-10V，如超出或者小于该数值则判断零位出现偏移；

Ia端口用于反馈比例伺服阀的线圈电流大小，为电压信号，其数值代表比例伺服阀的线圈电流大小(1V代表1A)；当主泵停止时，其对应的零位信号为直流-0V，如果超出或者少于该数值，则判断零位出现偏移。

步骤3：将测量数据与标准零位数据进行比对，计算出检测数据与标准零位数据的偏差值，根据偏差值进行零位纠偏。

主泵出现机械零点位置的偏移，偏差过大引起的控制系统偏离停车，则需要机械位置零点的纠偏。

主泵的比例伺服阀的位置零位数据(标准零位电气信号)为-10V，比对1端口的主泵位置参数(检测数据)，计算出主泵位置参数与标准位置零位数据的偏差值，如果实测信号为-11V，则表示差异为-1V，即偏差值为-1％，计算出此结果用于修改放大板进行比例伺服阀的零位参数纠偏。

VT12350放大板的具体操作：将偏差值与放大板内当前主泵位置参数相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，用万用表对1端口进行测量，检测主泵位置参数的电压反馈信号，当电压反馈信号归为位置零位数据(-10V)，则完成零位参数纠偏，如果没有归为位置零位数据，则使用电压反馈信号与偏差值相加并输入放大板，继续零位参数纠偏。

主泵转角的转角度数的转角零位数据(标准零位电气信号)为-10V，比对2端口的转角度数(检测数据)，计算出转角度数与标准零位数据的偏差值，如果实测信号为-9V，则表示差异为1V，即偏差值为1％，计算出此结果用于修改放大板上对比例伺服阀零位参数进行纠偏。

VT12350放大板的具体操作：将偏差值与放大板内当前转角度数相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，用万用表对2端口进行测量，检测转角度数的电压反馈信号，当电压反馈信号归为转角零位数据(-10V)，则完成零位参数纠偏；如果没有归为角度零位数据，则使用电压反馈信号与偏差值相加并输入放大板，继续零位参数纠偏。

主泵的比例伺服阀与主泵转角在满偏时对应的电压为+10V，同样可以测量偏差值在满偏位进行校正，因3000吨液压站主泵只进行一侧偏摆，故满偏电压实际对应反馈信号为0V。

如果主泵电气系统位置零位漂移，电气零点位置的偏差过大引起的控制系统偏离停车。则需要检测伺服阀线圈电压数据，对电气系统位置零位漂移的零位参数纠偏。

比例伺服阀的线圈电流的标准零位数据为直流-0V，比对Ia端口的检测数据，计算出检测数据与标准零位数据的偏差值，根据偏差值进行零位参数纠偏。VT12350放大板的具体操作：将偏差值与放大板内当前伺服阀线圈电流大小相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，用万用表对Ia端口进行测量，检测伺服阀线圈电流值的电压反馈信号，当电压反馈信号归为标准电流零位数据(-10V)，则完成伺服阀线圈电流的零位参数纠偏；如果没有归为零位数据，则使用电压反馈信号与偏差值相加并输入放大板，继续零位参数纠偏。

多次重复对放大板的参数进行微调，直至机械零点位置、电气零点位置的反馈信号都归为标准零位数据(-10V)，此时主泵的机械零点位置、电气零点位置与标准零位数据已完全重合，零位纠偏调试成功，主泵可恢复正常使用，从工控机上启动完成修理。之后可对主泵进行启动，在输出开度50％，100％开度分别进行上述参数检测方法逐步微调设置，便可完全实现力士乐主泵的精准控制。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离技术方案的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，包括：

对主泵的放大板的面板上显示灯的显示情况进行分析，确定报警故障原因；

通过放大板的端口通讯，检测主泵的伺服阀、主泵的机械零点位置；

将测量数据与标准零位数据进行比对，计算出检测数据与标准零位数据的偏差值，根据偏差值进行零位纠偏。

2.如权利要求1所述的径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，对放大板的1端口、2端口进行检测并记录测量数据，1端口用于伺服阀的位置反馈，为电压信号，电压数值代表主泵的伺服阀位置；2端口用于主泵转角度数反馈，为电压信号，其数值代表主泵转角度数反馈位置的大小。

3.如权利要求2所述的径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，当主泵停止时，伺服阀偏向一侧，如机械零点位置超出或者少于位置零位数据，则判定主泵出现机械零点位置的偏移；主泵转角偏向一侧，如偏差值超出或者小于角度零位信号，则判定角度零点位置出现偏移。

4.如权利要求3所述的径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，将偏差值与放大板内当前主泵位置参数相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，对1端口进行测量，检测主泵位置参数的电压反馈信号，当电压反馈信号归为位置零位数据，则完成零位参数纠偏。

5.如权利要求3所述的径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，将偏差值与放大板内当前转角度数相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，检测转角度数的电压反馈信号，当电压反馈信号归为转角零位数据，则完成零位参数纠偏。

6.如权利要求1所述的径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，如果主泵电气系统位置零位漂移，则需要电气系统位置零位漂移的零位参数纠偏；对放大板的Ia端口进行检测并记录测量数据，Ia端口用于反馈伺服阀的线圈电流大小，为电压信号，其数值代表比例伺服阀的线圈电流大小。

7.如权利要求6所述的径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，将偏差值与放大板内当前伺服阀线圈电流大小相加，利用放大板通讯软件REXROTH与放大板进行通讯，将相加后数据参数输入放大板，用万用表对Ia端口进行测量，检测伺服阀线圈电流值的电压反馈信号，当电压反馈信号归为标准电流零位数据，则完成伺服阀线圈电流的零位参数纠偏。

8.如权利要求1所述的径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，多次重复对放大板的参数进行微调，直至机械零点位置、电气零点位置的反馈信号都归为标准零位数据，此时主泵的机械零点位置、电气零点位置与标准零位数据完全重合，完成零位纠偏。

9.如权利要求1所述的径向柱塞泵放大板调试抑制零位漂移方法，其特征在于，零位纠偏完成后，对主泵进行启动，在输出开度50％、100％开度分别进行参数检测并逐步微调。