油庫(kù)電動(dòng)閥遠(yuǎn)程操作可靠性分析

晏德生

摘 要:電動(dòng)閥門在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)裝置參數(shù)選擇不當(dāng)、輸出轉(zhuǎn)矩過(guò)大過(guò)小等問(wèn)題,導(dǎo)致電動(dòng)閥無(wú)法正常使用。本文通過(guò)對(duì)電動(dòng)閥門常見問(wèn)題的研究,針對(duì)油庫(kù)電動(dòng)閥遠(yuǎn)程操作的可靠性進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞:電動(dòng)閥油庫(kù)問(wèn)題遠(yuǎn)程操作

中圖分類號(hào):TH134 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)07(a)-0084-01

1油庫(kù)電動(dòng)閥故障診斷

油庫(kù)電動(dòng)閥故障診斷技術(shù)與設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)技術(shù)緊密相關(guān),兩者雖然是不同的技術(shù),但是關(guān)系十分密切。對(duì)電動(dòng)閥的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的是監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常,如果出現(xiàn)異常,便能夠立即停止設(shè)備運(yùn)行并報(bào)警,有效的確保油庫(kù)安全。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的診斷功能是比較有限的,僅能夠針對(duì)設(shè)備是否正常做出判斷,為進(jìn)一步的故障診斷提供出一些必要的信息與數(shù)據(jù)。電動(dòng)閥故障診斷是本著判斷設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中內(nèi)部故障的目的,來(lái)主導(dǎo)故障和主導(dǎo)故障的發(fā)展、轉(zhuǎn)移進(jìn)行診斷,并能夠?qū)υO(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)做出評(píng)價(jià),對(duì)劣化的趨勢(shì)做出中長(zhǎng)期的預(yù)報(bào),因此在一般情況下,無(wú)需對(duì)設(shè)備進(jìn)行連續(xù)的診斷,且診斷一般都在設(shè)備離線的狀態(tài)下進(jìn)行,此為研制電動(dòng)閥故障檢測(cè)診斷裝置的原則之一。

1.1 電動(dòng)閥故障信號(hào)特征提取

信號(hào)特征提取是故障診斷技術(shù)的關(guān)鍵部分,提取的依據(jù)為監(jiān)測(cè)信號(hào)中包括的設(shè)備信息以及設(shè)備狀態(tài),在機(jī)械動(dòng)力特性和頻譜基礎(chǔ)之上,對(duì)電動(dòng)閥工作中的故障原因和應(yīng)對(duì)狀態(tài)進(jìn)行研究,電動(dòng)閥門最主要的缺陷為電動(dòng)機(jī)故障、開關(guān)失靈、驅(qū)動(dòng)裝置磨損、閥座負(fù)荷不穩(wěn)定、閥桿彎曲損壞等。

1.2 電動(dòng)閥故障診斷

電動(dòng)閥故障診斷技術(shù)的關(guān)鍵就是要正確的判斷出電動(dòng)閥子啊運(yùn)行時(shí)隱含的故障,因此要不斷提高電動(dòng)閥的故障確診率?；谠S多專業(yè)學(xué)者的研究和對(duì)電動(dòng)開閥、關(guān)閥電流信號(hào)的分析可知:基于小波變換的信號(hào)奇異點(diǎn)的奇異性指數(shù)對(duì)于故障前后信號(hào)的奇異性指數(shù)對(duì)故障前和故障后信號(hào)的包絡(luò)較為敏感,能夠作為描述電動(dòng)閥信號(hào)包絡(luò)特征的一個(gè)指標(biāo),如果同時(shí)對(duì)電動(dòng)閥電流信號(hào)和振動(dòng)進(jìn)行研究分析,能夠提高電動(dòng)閥故障的確診率。

2電動(dòng)閥故障評(píng)估及預(yù)報(bào)

當(dāng)電動(dòng)閥使用一段時(shí)間之后,隱含的主導(dǎo)故障便有一個(gè)發(fā)生與發(fā)展的過(guò)程,對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行良好的掌握,就能夠?qū)﹄妱?dòng)閥今后一段時(shí)間做出預(yù)報(bào)。由于電動(dòng)閥電機(jī)電源電流隨著機(jī)械的負(fù)荷而發(fā)生變化,因此電動(dòng)機(jī)的電流特性涵蓋了驅(qū)動(dòng)裝置狀況的全部信息,例如轉(zhuǎn)速、錘擊、閥桿運(yùn)動(dòng)等,只要在電動(dòng)機(jī)電源電纜中的任何一點(diǎn)夾上感應(yīng)電流探頭,便能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)電流信息進(jìn)行采集和測(cè)量,從而提高電動(dòng)閥的故障確診率。

2.1 油庫(kù)電動(dòng)閥遠(yuǎn)程操控中的問(wèn)題

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,許多電動(dòng)閥門都要求在中央控制室的HMI上進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,但是如果沒(méi)有閥門位置指示便會(huì)無(wú)法順利進(jìn)行,特別是大口徑的閥門,行程的時(shí)間能夠達(dá)到幾十秒或是幾分鐘,如果無(wú)法確定閥門開的位置,就只能去等到幾分鐘,直到信號(hào)出現(xiàn)。另外,因?yàn)殚y門沒(méi)有開度位置指示,所以也就無(wú)法將閥門準(zhǔn)確的開至中間位置中的點(diǎn),因此要加裝閥門位置反饋裝置來(lái)解決這樣的問(wèn)題,但是如果加裝反饋裝置,勢(shì)必會(huì)提高閥門造價(jià),且控制系統(tǒng)中還要增加相應(yīng)的閥門開度采集成本。

個(gè)人認(rèn)為,可能通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)解決這一問(wèn)題,利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)下位控制器中的編制程序方法,對(duì)電動(dòng)閥門開度顯示進(jìn)行模擬,并能夠幫助操作人員直觀的、實(shí)時(shí)的了解閥門的開度,將閥門控制到任意位置上。

2.2 油庫(kù)電動(dòng)閥遠(yuǎn)程操作的可靠性

一般情況下,油庫(kù)電動(dòng)閥門的全行程時(shí)間是相對(duì)固定的,運(yùn)動(dòng)速度也是均勻的,動(dòng)作相對(duì)可靠,因此能夠根據(jù)閥門動(dòng)作的時(shí)間和全行程時(shí)間的比來(lái)計(jì)算出集體的閥門位置。

在計(jì)算機(jī)控制器中編制閥門控制程序,并設(shè)置程序的掃描周期,在系統(tǒng)允許的情況下盡量設(shè)置的短一些,例如0.1s,因?yàn)檩^短的周期能夠有效的提高計(jì)算精度。在程序中設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器,當(dāng)計(jì)數(shù)器在閥門開返回信號(hào)為真的時(shí)候,運(yùn)算周期增加1,如果閥門管返回信號(hào)為真時(shí),運(yùn)算周期減去1,并在閥門關(guān)閉到位信號(hào)為真的時(shí)候,計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零。通過(guò)判斷閥門從關(guān)閉到打開過(guò)程,記錄下計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值,來(lái)確定閥門的全行程計(jì)數(shù),作為基數(shù),用計(jì)數(shù)器的實(shí)時(shí)值除去基數(shù),便得到閥門開度的百分?jǐn)?shù)。在上位計(jì)算機(jī)畫面中顯示的閥門開、關(guān)到位信號(hào)時(shí),也要顯示計(jì)算得到的閥門開度。此種方法雖是用時(shí)間來(lái)度量閥門的開度,但是并不需要事先對(duì)閥門全行程時(shí)間進(jìn)行測(cè)量,在程序中便能夠自動(dòng)的測(cè)量基數(shù),因此不需要為了開度而專門進(jìn)行調(diào)試,只需要在程序下裝之后,或是更換閥門之后,將閥門從關(guān)到位到開到位進(jìn)行操作一次,便能夠正常的進(jìn)行工作,十分簡(jiǎn)便。

不同控制系統(tǒng)要編制不同的自定義功能塊,在調(diào)試完成之后,便能夠直接調(diào)用,即使閥門套數(shù)很多,也僅僅需要對(duì)程序進(jìn)行一次編制和調(diào)試即可。

這種方法的效果比較理想,并且運(yùn)用范圍較廣,均速運(yùn)動(dòng)和變速運(yùn)動(dòng)皆可。如果油庫(kù)電閥門因?yàn)橐恍┰驅(qū)е陆佑|器返回但是實(shí)際并沒(méi)有返回,那么在開閥的時(shí)候,閥門開度就會(huì)上升到100%以上,或者是在關(guān)閥門時(shí)變成負(fù)數(shù),工作人員以此便能夠判斷出閥門動(dòng)作出現(xiàn)異常,可以在程序中設(shè)定報(bào)警,提醒操作人員及時(shí)的進(jìn)行處理,待故障恢復(fù)之后,要將閥門從全關(guān)到全開操作一遍,開度指示便可正常進(jìn)行工作。

另外,由于受到程序掃描周期的限制,在油庫(kù)閥門全行程的時(shí)間比較短的時(shí)候,計(jì)算的精度會(huì)出現(xiàn)一些偏差,僅能夠作為參考數(shù)據(jù),但是對(duì)效果和用途并不會(huì)造成較大的影響,而且用開閥和關(guān)閥接觸器返回信號(hào)當(dāng)做閥門動(dòng)作計(jì)數(shù)的依據(jù)是比較真實(shí)的,但是閥門實(shí)際的動(dòng)作和接觸器返回信號(hào)測(cè)量時(shí)有一定滯后的,也會(huì)有一定誤差,因此控制輸出能夠?qū)е麻y門動(dòng)作,如果用輸出信號(hào)來(lái)代替返回信號(hào),那么就能夠克服滯后的影響。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述,油庫(kù)電動(dòng)閥門的遠(yuǎn)程操作能夠解決電動(dòng)閥中的許多常見問(wèn)題,但是可靠性還有待加強(qiáng),相較于人員操控來(lái)講,遠(yuǎn)程操控不僅能夠節(jié)省人力物力,還能夠提高操作的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。本文對(duì)油庫(kù)電動(dòng)閥的常見問(wèn)題以及遠(yuǎn)程操作提出了一些個(gè)人觀點(diǎn),希望能夠?yàn)閺V大學(xué)者提供參考。

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