電液控制技術論文
電液控制技術是一種將模擬或數字訊號成比例地轉變為液壓系統中連續的流量或壓力的控制技術，下面是小編整理的，希望你能從中得到感悟!
篇一
汽輪機數字電液控制系統技術應用研究
摘 要：汽輪機數字電液控制系統是當今汽輪機特別是大型汽輪機必不可少的控制系統，是電廠自動化系統最重要的組成部分之一。隨著汽輪機廠容量不斷擴大，對執行引數要求不斷提高，控制裝置不斷升級換代，採用先進的熱工自動化技術是提高機組安全、經濟執行最有效的措施之一。文章就對汽輪機數字電液控制系統技術應用情況進行了分析和探討。
關鍵詞：汽輪機;控制;技術
汽輪機數字電液控制系統是以汽輪機為控制物件，運用計算機技術、自動控制及液壓控制理論，完成汽輪機調節控制和保護。汽輪機數字電液控制系統建模與模擬是研究汽輪機控制品質、部件故障對系統的影響、故障診斷和技術培訓等的有效技術手段。控制系統使得汽輪機的控制與操作更加合理、簡單、靈活，並且提高了汽輪機機組控制的可靠性和精度。
1 數字電液調節系統有著液壓調節系統無可比擬的許多優點
1.1 DEH是汽輪機的數字化電液調節系統是汽輪機組的心臟和大腦。DEH汽輪機綜合控制系統是結合先進的計算機軟、硬體技術，吸取了國內外眾多同類系統的優點，系統結構充分考慮了系統的先進性、易用性、開放性、可靠性、可擴充套件性、相容性和即插即用等特性，結構完整、功能完善。汽輪機數字電液控制系統是由計算機控制部分和液壓機構組成，是目前汽輪機控制系統發展方向，它的作用就是控制汽輪機的啟動，升速，帶負荷，負荷調節，保證汽輪機組的安全執行。
1.2 數字電液控制系統可以實現自動系統控制。隨著大容量汽輪機的發展和電網峰谷差的不斷增大，對機組的調峰和調頻要求越來越高。因此，降低成本，改善機組執行的經濟性、可靠性、可調性，已成了各電廠特別是老電廠的當務之急。現代化的汽輪機生產裝置， 不斷應用電腦數字化的管理和完善的服務體系，才能跟上現代社會發展的腳步。數字電液控制調節系統具有快速、準確、靈敏度高的特點，實現廠級集中控制和遠方遙調控制，可線上修改各種調節引數，有利於自動化水平的提高。其遲緩率不大於0.08%，而模擬電液調節系統的遲緩率為0.2%，最大試驗力300kN，轉速和負荷控制範圍大。轉速控制範圍50～3 500 r/min，精度±1 r/min;負荷控制範圍0～115%，負荷控制精度0.5%;調速系統遲緩率<0.06%，此時設定其它轉速目標值無效，保證汽輪機以最快的速度通過臨界轉速區。
1.3 數字電液控制系統可以部分完成各種控制迴路、控制邏輯的運算。隨著大型聯合電網和現代大功率汽輪發電機組的發展，為了適應電站自動化的需要，要求裝備比以往採用的液壓機械式調節系統更為迅速，更加精確的控制系統。同時大容量汽輪機的發展，使老機組將面臨調峰和調頻，加上原來純液壓調節系統存在控制精度低、穩定性差等缺陷已不能滿足電站自動化的需要。電液調節系統，能使汽輪機的轉速或功率的實際值準確地等於給定值，靜態特性良好。機組甩負荷時，由於功率迴路的切除可以防止反調，使汽輪機的轉速迅速穩定在3000r/min上。最大拉伸空間：550mm;扁試樣夾持厚度：0-18;最大壓縮空間：550mm;實現多通道的控制，完成執行過程的全自動控制、自動測量等功能，減少了機械部件之間的傳動環節，並在控制功能、控制精度和靈活性方面能充分滿足現代汽輪機控制要求，提高了機組的經濟性、可靠性和自動化水平。
2 汽輪機數字電液控制系統技術應用
2.1 DEH數字電液控制系統在300MW汽輪機上的應用。DEH控制系統是由電氣和液壓兩部分組成。該系統採集機組的轉速、功率等反映機組狀態的引數，經過分析、處理，形成機組的狀態量和控制量。以往汽輪機控制大都採用傳統的機液式或液壓式的調節、保護系統，其存在著自動化程度低、控制精度差、故障率高、操作複雜、檢修維護困難等缺點。現代汽輪機控制系統的控制策略是在傳統的基本控制策略的基礎上，考慮了電網控制，熱網控制和機爐協調控制的需要而發展起來的，數字電液控制系統DEH是現代汽輪機控制系統的典型形式。而DEH數字電液控制系統能夠精確地控制汽輪機的轉速或功率。較強的對汽輪機主機及輔機系統擴充套件監控的能力，主控制器採用高效能CPU，可以滿足汽輪機自啟動***ATC***的運算要求，危急遮斷系統主要用來在危急狀態下迅速關閉主調門，實現停機，以保護汽輪機的安全。另外，還可以降低熱耗，提高機組的經濟性。其閥門管理功能即單閥/順序閥切換功能，使機組在穩定執行時可選擇採用噴嘴調節方式，儘量減少了節流狀態下的閥門損失。
2.2 200MW汽輪機DEH數字電液調節系統應用。近年來隨著計算機技術的發展及使用者對自動化要求的不斷提高，中小汽輪機也陸續開始應用數字電液控制系統。200MW汽輪機電液調節系統具有及時、快速、準確、靈敏度高的特點，其遲緩率不大於0.067%。在蒸汽引數穩定的情況下，可以保證功率偏差小於1MW。當蒸汽引數處在不斷變化之中，獲得相對穩定或變化很小的蒸汽引數才是我們的目的。因此，必須掌握蒸汽引數的變化規律。其特點是壓力損失小，量程範圍大，精度高，減少機組全周進汽，縮短啟動時間，無可動機械零件。不斷提高可靠性指標，從而使產品顯著提高。從而使機組執行減少不必要的節流損失，提高機組的熱經濟性。
2.3 3EH與CCS控制訊號的聯絡。隨著工業自動化程度的不斷提高，發電廠單機容量的增大，機組自動化水平不斷提高。分散控制系統***DCS***在國內外大型發電廠的應用日趨廣泛。訊號的聯絡其實質是計算機技術對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制的一捉新型控制。從而實現了機組執行方式向單元制、協調控制的方向發展。使電動機驅動和保護、同期、快切等專用模組，將過程控制和電氣控制融為一個整體。通過若干臺投入CCS系統執行機組實踐檢驗，證明這種傳輸方式能夠安全、有效地實現CCS、AGC控制，並獲得了很好的調節效果。 綜上所述， DEH系統的投入，使機組能夠穩定、快速地響應機組負荷指令變化，這樣才有可能進一步投入協調控制系統***CCS***和機組自動發電控制***AGC***。從而實現了控制技術與資訊科技質與量的飛躍，為使用者確保了安全經濟的連續生產，獲得了廣大使用者的認可和好評。
3 結束語
隨著科學的進步，技術的完善以及使用單位人員對數字電液控制系統技術認識的提高，電液調節系統的優越性將體現得更加充分。因此，加強對數字電液控制系統研究是對我國汽輪機數字電液控制系統的發展提供參考的重要途徑。
參考文獻
[1]阮大偉.大型火電機組汽輪機數字式電液控制系統[J].熱力發電，2011，5.
[2]朱蓬勃.某600MW汽輪機DEH系統閥門管理環節的改進[D].東北電力大學，2012.
[3]嚴俊峰.300MW汽輪發電機組控制系統的模擬研究[D].長沙理工大學，2011.
篇二
電液比例控制技術的發展及應用
摘要：電液比例控制技術是一種將模擬或數字訊號成比例地轉變為液壓系統中連續的流量或壓力的控制技術，目前大量應用於冶金、工程機械、礦山機械等的控制領域，其較強的抗油汙能力和低廉的價格，具有很強的市場競爭力。
關鍵詞：電液比例控制 組成 分類 應用
中圖分類號：THl37
文獻標識碼：A
文章編號：100713973***2011***010-036-02
電液比例控制技術是一種將模擬或數字訊號成比例地轉變為液壓系統中連續的流量或壓力的控制技術。作為近年發展起來的介於普通開關控制與電液伺服控制之間的一種新型控制技術，已成為現代控制工程的重要組成部分，在各個行業中得到了充分的發展和應用。
1、電液比例控制技術的發展概述
電液控制技術最早源於海軍艦船的操舵裝置，後來由於二戰的軍事需要，加快了對液壓伺服系統的研究，四零年底在飛機上首次使用了具有較快響應速度的電液伺服系統：50年代永磁力矩馬達和以噴嘴擋板閥作為第一級電液伺服閥的出現，形成了當時響應速度更快、控制精度更高的電液伺服系統;60年代各種結構的伺服閥的研製與使用，使電液伺服技術日趨成熟，促進了電液伺服系統的發展和完善。
隨著計算機和電子技術的發展，自動控制對電液控制技術的需求顯得更加迫切和廣泛，而電液伺服閥的抗汙能力差，製造精度高，維修成本高，系統能耗大等特點使企業難以承受，電液比例控制技術應運而生。60年代末出現的工業伺服閥是在工業液壓閥的基礎上使用了比例電磁鐵，由於其幾乎不含受控引數的閉環反饋，多用於開環控制。70年代，各種內反饋原理元件的大量問世，使得閉環控制成為可能。80年代，比例元件的設計原理得到不斷完善，採用了壓力、流量、位移內反饋和動壓反饋及電校正等手段，使閥的穩態精度、動態響應都有了進一步的提高，除了中位存在死區外，其他效能與工業伺服閥接近：同時出現的電液比例插裝技術，實現了液壓系統高壓、大流量、整合化方向的發展要求。目前，電液比例控制技術大量應用於工業控制領域，其較強的抗油汙能力和低廉的價格，具有很強的市場競爭力。對各種電液控制閥的效能比較見表1。
2、電液比例控制系統的組成和分類
2.1電液比例控制系統的組成
液比例控制系統由電液比例控制單元***包括電.機械轉換器在內的比例電磁鐵、電液比例變數泵及變數馬達***、液壓執行單元***通常為液壓缸或液壓馬達***及動力源、電子放大及校正單元、工程負載及訊號檢測反饋處理單元等部分組成，如圖1所示。
電子放大元件將電訊號輸出給電.機械轉換器內的比例電磁鐵，電磁鐵將此電訊號轉換為作用於閥芯上的力，使工作閥閥芯產生位移，閥口尺寸發生改變。當電訊號發生變化時，作用在閥芯上的力隨之改變，該力或位移作為輸入量施加給工作閥，工作閥上產生一個與輸入的電訊號成比例的流量或壓力。系統中可以有各種反饋和校正裝置，用來改善系統的動靜態特性。
2.2電液比例控制系統的分類
電液比例控制系統按是否有反饋可分為開環比例控制系統和閉環比例控制系統。
開環電液比例控制系統的組成比例控制不經對某些控制量進行檢測和比較環節，直接進行輸入訊號對輸出量的單向傳導，實現對終端的控制，系統穩定性好，功能性強，結構簡單，缺點是精度低，誤差大，容易受外界因素的干擾，一旦出現預期外的偏差，無法調整控制。
閉環比例控制系統是在開環控制的基礎上加入了反饋元件，將輸出的全部或部分資料反饋到輸入端，輸入量與反饋訊號比較得到的差值，輸出給比例控制的核心元件，從而調整輸出量與期望值相同，其優點是受到干擾時能減小偏差，控制精度高、動態效能好、抗干擾能力強等，缺點是結構複雜、除錯維護複雜、系統穩定性差等。
另外，按被控物件來分類電液比例控制系統可以分為;比例流量控制系統、比例壓力控制系統、比例流量壓力控制系統、比例速度控制系統、比例位置控制系統、比例力控制系統、比例同步控制系統等;按控制訊號的形式又可分為模擬控制和數字式控制。數字式控制又分為脈寬調製、脈碼調製和脈數調製等。
3、電液比例控制技術在各個行業中的應用
3.1在冶金行業中的應用
冶金機械正在向大型化、連續化、高速化和自動化的方向發展。在電解極板加工機組中運用電液比例技術後，其傳動的可靠性、控制精度、穩定性和生產效率都大幅提高，降低了生產成本;而運用電液比例控制系統設計的冶金冷卻迴路，提高了系統元件的使用壽命，便於快速故障診斷和響應，取得了突出的經濟效益。而開發以純水作為介質的電液比例元件、抗高溫和防腐蝕及奈米材料的應用對電液比例控制技術提出了更高的要求。
3.2在工程機械中的應用
利用電液比例閥代替佈置在工程機械操控室的多路閥，提高了主機總體設計的柔性，改善了操作特性。在汽車起重機中的起升機構、伸縮機構和防止二次起升下滑機構的控制系統中，都運用了電液比例換向閥，保證了起重機作業的可靠性。另外採用節約能量、提高控制精度的負載感測與壓力補償技術，能根據負載的變化導致的壓力變化調整輸出量以適應工作環境的需要，實現並列執行元件運動時的互不干擾。
3.3在礦山機械中的應用
在帶式輸送機的自動張緊裝置中，佈置電液比例方向閥來控制張緊油缸的動作，或用比例溢流閥控制液壓馬達的輸出扭矩來實現張緊力的適時控制。
隨著電液控制技術和數字式無線通訊技術的迅速發展，在移動機械如挖掘機、鑿岩機、高空作業車、橋樑檢測車等多種移動式機械上佈置遙控接收裝置，將接收到的無線電訊號轉換為控制訊號，代替原來手動操作的各個元件，進行相應動作，成為遙控型的工程機械。
另外在船舶機械、機械加工裝置中電液比例技術都有很廣泛的應用。
4、電液比例控制技術的發展趨勢
由於電液比例控制系統的控制訊號可方便的實現液流的流量、壓力的比例控制，元件少，結構簡單，精度高，自動化程度高，在各行業得到了普遍使用。目前電液比例技術在朝著通用化、模組化、組合化、整合化和經濟化的方向發展，尤其是比例技術與插裝技術相結合，方便實現大功率大流量液壓系統的控制。
參考文獻：
[1]李軍。電液比例技術在工業領域的應用[J].機械工程及自動化，2008***08***.
[2]路湧祥，胡大.電液比例控制技術[M].北京：機械工業出版社，1988.
[3]吳根茂.新編實用電液比例技術***第1版***[M].杭州：浙江大學出版社。2006.