一種用于污泥柱塞泵的恒壓液壓推力控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉一種用于污泥柱塞栗的恒壓液壓推力控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在污泥低溫碳化處理領(lǐng)域，現(xiàn)使用的污泥柱塞栗采用的是變頻器加凸輪帶動柱塞栗的方式;系統(tǒng)啟動時需零壓啟動，電機啟動完成后再逐漸升壓，導(dǎo)致啟動時間很長;柱塞栗進料口的開閉，采用凸輪之間的匹配關(guān)系進行強制開閉，由于傳輸?shù)慕橘|(zhì)是污泥，對系統(tǒng)常有磨損、卡閥情況，凸輪或閥芯磨損，經(jīng)常導(dǎo)致進料口不能完全關(guān)閉或打開，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不穩(wěn)或失壓，或造成柱塞栗容積率不高，生產(chǎn)效率低;維修、維護很不方便，若凸輪磨損根本無法修復(fù)，柱塞栗在吸料時，出口閥卡死，此時會造成污泥回流，造成系統(tǒng)失壓，機械式的柱塞栗由于使用凸輪使三支柱塞運動匹配，在流量大的系統(tǒng)中凸輪會做的非常大，才能滿足要求，由于凸輪磨損，修復(fù)困難，大流量的系統(tǒng)造價非常昂貴，且使用壽命不長、維修、維護成本非常高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于污泥柱塞栗的恒壓液壓推力控制系統(tǒng)，所述污泥柱塞栗包含一號主柱塞、二號主柱塞、三號主柱塞、污泥總出料口，各個主柱塞具有進料口及排料口，各個主柱塞均設(shè)置有提供動力的動力油缸、控制進料口的進料閥的控制油缸，所述控制系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)、PLC控制器及分別與PLC控制器通信連接的人機交互界面、若干位移傳感器、若干壓力變送器、若干光電接近開關(guān)。
[0004]所述液壓系統(tǒng)包含電磁換向閥、比例伺服閥，用于為污泥柱塞栗提供動力；
所述PLC控制器包含電源、設(shè)置有恒壓控制模塊的中央處理器、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、通訊模塊；所述恒壓控制模塊包括數(shù)據(jù)采集儲存單元、恒壓控制單元、主柱塞與進料閥匹配控制單元、流量自動調(diào)節(jié)單元，所述數(shù)據(jù)采集儲存單元用于壓力變送器、位移傳感器信號的采集及處理，并接受系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置與儲存;所述流量自動調(diào)節(jié)單元用于根據(jù)系統(tǒng)工作壓力調(diào)節(jié)比例伺服閥的開口，進而控制系統(tǒng)供油流量;所述恒壓控制單元用于控制污泥柱塞栗的運作，所述主柱塞與進料閥匹配控制單元用于控制每個主柱塞運動與進料口開閉的動作匹配。
[0005]所述人機交互界面用于進行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯現(xiàn)及提供操作界面。
[0006]位移傳感器具有至少三個，用于反饋每支主柱塞的實際位移量。
[0007]所述壓力變送器至少有七只，其中三只安裝在三個主柱塞的液壓缸中檢測液壓缸的壓力，分別為對應(yīng)一號主柱塞的一號壓力變送器、對應(yīng)二號主柱塞的二號壓力變送器、對應(yīng)三號主柱塞的三號壓力變送器，其余的壓力變送器中有三只分別安裝在各個主柱塞的腔體內(nèi)，用于反饋腔體內(nèi)的壓力，進而得到排料口的開閉狀態(tài)，還有一只安裝在污泥總出料口，用于檢測污泥總出料口的壓力。
[0008]所述光電接近開關(guān)分別安裝在各個主柱塞的控制油缸上，用于反饋進料口的開閉狀態(tài)。
[0009]進一步的，還包括光電耦合器和/或中間繼電器和/或交流接觸器和/或斷路器。
[0010]進一步的，恒壓控制模塊包括故障自動診斷修復(fù)單元，所述故障自動診斷修復(fù)單元具有污泥壓力自我診斷調(diào)節(jié)功能、位移傳感器及壓力變送器及光電接近開關(guān)的失效檢測功能。
[0011]上述的用于污泥柱塞栗的恒壓液壓推力控制系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟: 步驟一:預(yù)先設(shè)定好系統(tǒng)運行參數(shù)。
[0012I步驟二:系統(tǒng)自檢，如正常則液壓系統(tǒng)正常啟動。
[0013]步驟三:污泥柱塞栗裝置復(fù)位，系統(tǒng)循環(huán)采集各個位移傳感器、壓力變送器、光電接近開關(guān)的值，并將到的模擬信號傳輸給PLC控制器，PLC控制器通過數(shù)據(jù)采集儲存單元計算處理。
[0014]步驟四:PLC控制器根據(jù)出處理結(jié)構(gòu)判斷是否存在系統(tǒng)錯誤，若不存在，則進行步驟五，否則返回步驟三。
[0015]步驟五:一號主柱塞開始伸出。
[0016]步驟六:判斷一號主柱塞是否伸出到中點，若達到中點，二號主柱塞開始伸出，并執(zhí)行下一步，若未到中點，則返回步驟五。
[0017]步驟七:判斷一號主柱塞是否到達終點，若到達終點，則一號主柱塞開始縮回，并同時執(zhí)行下一步，若未到終點，則返回步驟五。
[0018]步驟八:檢測一號壓力變送器反饋的壓力值，若低于設(shè)定值，則打開一號主柱塞的進料口的進料閥，否則循環(huán)檢測壓力。
[0019]步驟九:判斷一號主柱塞是否縮回到指定位置，若是則關(guān)閉進料口。
[0020]步驟十:判斷一號主柱塞的進料口是否關(guān)閉到位，若未關(guān)閉到位，則啟動計數(shù)器，如連續(xù)執(zhí)行規(guī)定次數(shù)后仍未到位，報警停機，否則跳轉(zhuǎn)開始執(zhí)行步驟五，并同時執(zhí)行開始步驟^ 。
[0021]步驟十一:判斷二號主柱塞是否伸出到中點，若達到中點，三號主柱塞開始伸出，執(zhí)行下一步，若未到中點，則返回步驟六。
[0022]步驟十二:判斷二號主柱塞是否到達終點，若到達終點，則二號主柱塞開始縮回，執(zhí)行下一步，若未到終點，則返回步驟六。
[0023]步驟十三:二號主柱塞到達終點，此時檢測二號壓力變送器反饋的壓力值，若低于設(shè)定值，則打開二號主柱塞的進料口的進料閥，否則循環(huán)檢測壓力。
[0024]步驟十四:判斷二號主柱塞是否縮回到指定位置，若是則關(guān)閉進料口。
[0025]步驟十五:判斷二號主柱塞的進料口是否關(guān)閉到位，若未關(guān)閉到位，則啟動計數(shù)器，連續(xù)執(zhí)行若干次后仍未到位則報警停機，否則跳轉(zhuǎn)開始執(zhí)行步驟六，并同時執(zhí)行開始步驟十六。
[0026]步驟十六:判斷三號主柱塞是否到達終點，若到達終點，則三號主柱塞開始縮回，若未到終點，則返回步驟十一。
[0027]步驟十七:三號主柱塞到達終點，此時檢測三號壓力變送器反饋的壓力值，若三號壓力變送器反饋壓力低于設(shè)定值，則打開三號主柱塞的進料口的進料閥，否則循環(huán)檢測壓力。
[0028]步驟十八:判斷三號主柱塞縮回到位，若縮回到位，關(guān)閉進料口。
[0029]步驟十九:判斷三號主柱塞的進料口是否關(guān)閉到位，若未關(guān)閉到位，則啟動計數(shù)器，若連續(xù)操作若干次仍未到位則報警停機，否則返回執(zhí)行步驟十一，并同時開始執(zhí)行步驟二十。
[0030]步驟二十:判斷污泥柱塞栗裝置運行時間是否大于規(guī)定檢測時間，若達到規(guī)定檢測時間，則進行污泥總出料口處的壓力采集計算，并進行步驟二十一，若小于規(guī)定檢測時間，則循環(huán)檢測。
[0031]步驟二十一:判斷污泥總出料口處的壓力是否滿足系統(tǒng)要求，若滿足則循環(huán)檢測，系統(tǒng)繼續(xù)正常運行;若壓力高于系統(tǒng)設(shè)定范圍，則減小液壓系統(tǒng)中比例伺服閥的開口，使系統(tǒng)供油流量減小，如壓力恢復(fù)正常則返回步驟五;若壓力低于系統(tǒng)設(shè)定范圍，則增大比例伺服閥的開口，使系統(tǒng)供油流量增大，如壓力恢復(fù)正常則返回步驟五。
[0032]進一步的，步驟八、步驟十三、步驟十七中，壓力的設(shè)定值為IMpa。
[0033]進一步的，在步驟二十一中，若污泥總出料口的壓力高于系統(tǒng)設(shè)定范圍最高值，最多連續(xù)進行四次順次減小液壓系統(tǒng)中比例伺服閥的開口的操作，如污泥總出料口的壓力仍然高于系統(tǒng)設(shè)定范圍，則報警停機。
[0034]進一步的，在步驟二十一中，若污泥總出料口的壓力低于系統(tǒng)設(shè)定范圍最低值，最多連續(xù)進行四次順次增大液壓系統(tǒng)中比例伺服閥的開口的操作，如污泥總出料口的壓力仍然低于系統(tǒng)設(shè)定范圍最低值，則報警停機。
[0035]進一步的，一號主柱塞、二號主柱塞、三號主柱塞運行時相位差順次相差120°。
[0036]進一步的，各個主柱塞的液壓缸縮回速度是伸出的2倍。
[0037I進一步的，系統(tǒng)運行參數(shù)包括三個主柱塞的液壓缸的運行頻率，為O?30次/分鐘。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明污泥柱塞栗流程圖運行流程圖。
[0039]圖2為三個主柱塞的運行時序圖。
【具體實施方式】
[0040]本發(fā)明所述控制系統(tǒng)適用于污泥柱塞栗(尤其是高壓污泥柱塞栗)，所述污泥柱塞栗包含一號主柱塞、二號主柱塞、三號主柱塞、污泥總出料口，各個主柱塞具有進料口及排料口，各個主柱塞均設(shè)置有提供動力的動力油缸、控制進料口的進料閥的控制油缸。
[0041]所述控制系統(tǒng)硬件部分包括為實現(xiàn)整套程序而配備的相關(guān)電氣元件，PLC控制器及分別與PLC控制器通信連接的人機交互界面、若干位移傳感器、若干壓力變送器、若干光電接近開關(guān)、液壓系統(tǒng)