本發(fā)明涉及一種基于電液比例閥的汽輪機高壓旁路閥控制系統(tǒng)，適用于機械領域。
背景技術(shù)：
旁路系統(tǒng)是300kW汽輪機組熱力系統(tǒng)中的重要組成部分，它可以協(xié)調(diào)鍋爐產(chǎn)汽量和汽輪機耗汽量之間的不平衡，改善啟動和負荷特性，提高機組運行的安全性和靈活性。高壓旁路閥BP用于過熱蒸汽減壓，并控制旁路蒸汽流量，以調(diào)節(jié)機前蒸汽壓力，是汽機高壓旁路主閥。正常情況下，蒸汽自身的壓力和壓力油將高壓旁路閥關閉；發(fā)生故障時，靠油壓將高壓旁路閥打開，同時將減溫水噴入高壓旁路閥內(nèi)。一旦主蒸汽壓力超過高壓旁路裝置的設定值，高壓旁路閥快速開啟，并按機組主蒸汽壓力進行自動調(diào)節(jié)，直到恢復正常值。所以對高壓旁路閥的控制在汽輪機旁路系統(tǒng)中顯的尤為重要。電液比例控制技術(shù)作為連接現(xiàn)代微電子技術(shù)和大功率工程控制設備之間的橋梁，已經(jīng)成為現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)構(gòu)成之一，它可以克服電一液伺服執(zhí)行機構(gòu)用于控制旁路閥位置時出現(xiàn)的“卡”、“堵”、“內(nèi)泄大”三類故障。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出了一種基于電液比例閥的汽輪機高壓旁路閥控制系統(tǒng)，使用USBCAN模塊和USB7325采集卡，利用LabVIEW作為上位機編程環(huán)境，DBW型轎車AMT系統(tǒng)的參數(shù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，解決了多設備之間的時間同步及歸一化、標準化問題，既可以輔助前期的AMT產(chǎn)品開發(fā)，又可以應用于后期的產(chǎn)品性能評估。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所述控制系統(tǒng)的高壓旁路閥由液壓執(zhí)行機構(gòu)來控制。液壓執(zhí)行機構(gòu)由執(zhí)行器、液壓供油單元、比例閥、閉鎖單元、分級控制單元、蓄能器、安全控制系統(tǒng)和安全旁路系統(tǒng)組成。執(zhí)行器為往復式雙作用液壓缸，活塞在油壓的作用下移動，從而帶動閥門開關。高壓旁路閥的液壓執(zhí)行器系統(tǒng)可實現(xiàn)高壓旁路閥的正常調(diào)節(jié)，也可在緊急情況下將高壓旁路閥快速打開，使高壓旁路閥具有啟動、溢流和安全三項功能。左邊部分為高壓旁路閥控制系統(tǒng)。高壓旁路閥用于自動控制高壓主汽門前壓力，根據(jù)主蒸汽壓力測量值與壓力設定值之差確定高壓旁路閥的開啟與關閉，二者之差為正時高壓旁路閥開啟；反之，高壓旁路閥關閉。
經(jīng)計算機處理后的欲開口汽閥的電氣信號經(jīng)過比例放大器放大后，在電液轉(zhuǎn)換器比例閥中將電氣信號轉(zhuǎn)換成液壓信號，使比例閥主閥芯移動，并將液壓信號放大后，控制高壓油的通道，使高壓油進入液壓缸活塞一腔，使液壓缸活塞向下或向上移動，從而開啟相應旁路閥門。液壓缸活塞移動時，同時帶動位移傳感器，將液壓缸活塞的機械位移轉(zhuǎn)換成電氣信號，作為負反饋信號與前面計算機處理送來的信號相比較，其比較結(jié)果作為比例放大器的輸入信號。當該信號為0時，比例閥的主閥芯回到中間位置，不再有高壓油通向液壓缸任一腔室，此時閥門便停止移動，停留在一個新的工作位置。
本發(fā)明的有益效果是：該控制系統(tǒng)使用USBCAN模塊和USB7325采集卡，利用LabVIEW作為上位機編程環(huán)境，DBW型轎車AMT系統(tǒng)的參數(shù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，解決了多設備之間的時間同步及歸一化、標準化問題，既可以輔助前期的AMT產(chǎn)品開發(fā)，又可以應用于后期的產(chǎn)品性能評估。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的高壓旁路系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)圖。
圖中：1.油箱；2.透氣器；3.溫度及油位開關；4.風冷卻器；5.油泵電機；6.管式單向閥；7.插裝式溢流閥；8.高壓濾油器；9.油泵；10.插裝式溢流閥；1l.管式單向閥；12.蓄能器；14.電磁換向閥；15、16.冷卻閥控制油缸；17.主汽閥控制油缸；18.帶排汽的高壓測點；19.壓力繼電器；20.高壓球閥；2l.疊加式減壓閥；22.快速關閉電磁換向閥；23.快速打開電磁換向閥；24.壓力表；25、27.疊加式單向節(jié)流閥；26.疊加式減壓閥；28.單向節(jié)流閥；9.1、9.2.比例方向閥。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1，控制系統(tǒng)的高壓旁路閥由液壓執(zhí)行機構(gòu)來控制。液壓執(zhí)行機構(gòu)由執(zhí)行器、液壓供油單元、比例閥、閉鎖單元、分級控制單元、蓄能器、安全控制系統(tǒng)和安全旁路系統(tǒng)組成。執(zhí)行器為往復式雙作用液壓缸，活塞在油壓的作用下移動，從而帶動閥門開關。高壓旁路閥的液壓執(zhí)行器系統(tǒng)可實現(xiàn)高壓旁路閥的正常調(diào)節(jié)，也可在緊急情況下將高壓旁路閥快速打開，使高壓旁路閥具有啟動、溢流和安全三項功能。左邊部分為高壓旁路閥控制系統(tǒng)。高壓旁路閥用于自動控制高壓主汽門前壓力，根據(jù)主蒸汽壓力測量值與壓力設定值之差確定高壓旁路閥的開啟與關閉，二者之差為正時高壓旁路閥開啟；反之，高壓旁路閥關閉。
經(jīng)計算機處理后的欲開口汽閥的電氣信號經(jīng)過比例放大器放大后，在電液轉(zhuǎn)換器比例閥中將電氣信號轉(zhuǎn)換成液壓信號，使比例閥主閥芯移動，并將液壓信號放大后，控制高壓油的通道，使高壓油進入液壓缸活塞一腔，使液壓缸活塞向下或向上移動，從而開啟相應旁路閥門。液壓缸活塞移動時，同時帶動位移傳感器，將液壓缸活塞的機械位移轉(zhuǎn)換成電氣信號，作為負反饋信號與前面計算機處理送來的信號相比較，其比較結(jié)果作為比例放大器的輸入信號。當該信號為0時，比例閥的主閥芯回到中間位置，不再有高壓油通向液壓缸任一腔室，此時閥門便停止移動，停留在一個新的工作位置。
要在同一個圖表上顯示同時在不同設備上采集到的數(shù)據(jù)，由于前面提到的原因，在同一時間內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)個數(shù)是不同的，如曲線1每秒的采樣個數(shù)為100，而曲線2每秒的采樣個數(shù)為20，由于LabVIEW對數(shù)據(jù)是逐點顯示的，如果兩者在同一圖表上顯示，由于采樣點數(shù)的不同，所謂標準化就是根據(jù)某一個標準來使同一時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)個數(shù)相同，標準化又分為兩種情況，分別為插值法和刪除法。如果規(guī)定每秒鐘的數(shù)據(jù)個數(shù)都是100，則曲線2必須在1個數(shù)據(jù)后面插入4個數(shù)據(jù)，這4個數(shù)據(jù)的插入原則可以使用簡單的線性插值法；如果數(shù)據(jù)的采樣速率比較快，如每秒20個數(shù)據(jù)已經(jīng)包含足夠的信息，則將曲線1中的5個相鄰數(shù)據(jù)刪去4個。
所謂歸一化，就是將不同范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，如采集到的CAN總線數(shù)據(jù)為8位數(shù)，而A/D采樣的每個數(shù)據(jù)為16位數(shù)，如果要將它們顯示于同一個圖表中，由于相差太懸殊，其相互關系也不容易比較，故將它們或者向下歸一化為8位數(shù)，或向上歸一化為16位數(shù)，然后再進行比較。