雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法，通過(guò)雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)的PLC控制左右兩個(gè)油缸的比例調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)電壓值，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程的控制，并實(shí)時(shí)采集左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程，當(dāng)左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差ΔH大于兩缸行程允許偏差閥值ΔH1時(shí)，調(diào)整兩個(gè)油缸中任一油缸的比例調(diào)節(jié)閥，并根據(jù)在每個(gè)偏差變化率檢查周期Δt內(nèi)采集左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差ΔH的變化情況改變調(diào)節(jié)電壓值，直至左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差ΔH小于或者等于兩缸行程允許偏差閥值ΔH1。本發(fā)明糾偏效果明顯，糾偏函數(shù)關(guān)系式易于PLC編程實(shí)現(xiàn)，從而保證了閘門(mén)可靠運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于閘門(mén)啟閉機(jī)自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】的閘門(mén)同步糾偏控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地 指一種雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法，它可有效控制雙缸液壓 啟閉機(jī)兩缸行程差在閘門(mén)運(yùn)行允許范圍內(nèi)，保證閘門(mén)安全可靠運(yùn)行

【背景技術(shù)】
[0002] 大中型閘門(mén)是水利樞紐工程中的重要設(shè)施，在防洪、抗旱、供水等應(yīng)用中，具有關(guān) 鍵性作用。閘門(mén)啟閉機(jī)一般選用液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，特別是尺寸大，吊點(diǎn)間距大的閘門(mén)則采用雙缸 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)。
[0003] 在水利水電工程實(shí)踐中，由于設(shè)計(jì)制造誤差、油缸制造精度、閘門(mén)負(fù)載不對(duì)稱(chēng)、閘 門(mén)安裝誤差，長(zhǎng)期負(fù)載下閘門(mén)變形等因素，閘門(mén)在啟閉過(guò)程中常常偏向一方，甚至出現(xiàn)卡 阻。在閘門(mén)和液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)中，通過(guò)閘門(mén)兩側(cè)設(shè)側(cè)向?qū)蜓b置，弧門(mén)的支鉸選用圓 柱鉸或者圓錐角等方式，能較大限度的減少由閘門(mén)自重帶來(lái)的偏差。為保證閘門(mén)平穩(wěn)運(yùn)行， 要求閘門(mén)兩套油缸在閘門(mén)全行程范圍內(nèi)同步運(yùn)行誤差不大于10?20mm，這就需要在閘門(mén) 啟閉機(jī)過(guò)程中采用電氣同步糾偏控制系統(tǒng)。
[0004] 閘門(mén)電氣同步糾偏控制系統(tǒng)，是由現(xiàn)地控制裝置可編程邏輯控制器（PLC)根據(jù)檢 測(cè)信號(hào)量的變化，控制比例調(diào)速閥的開(kāi)度，達(dá)到兩側(cè)油缸行程同步的目的。開(kāi)度儀將測(cè)得的 油缸行程值反饋給PLC，對(duì)于雙缸液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，配有兩個(gè)開(kāi)度儀，即可以測(cè)得左右油缸活塞 桿的行程，一旦左右油缸中活塞桿的行程之差超過(guò)設(shè)定值，則判定左右油缸出現(xiàn)了偏差，需 要進(jìn)行糾偏，PLC輸出信號(hào)控制比例調(diào)速閥（或流量閥或壓力閥），調(diào)整左右油缸的流量，進(jìn) 而調(diào)整油缸的活塞桿運(yùn)動(dòng)速率，使油缸活塞桿彳丁程保持同步，保持閘門(mén)水平啟閉。中國(guó)專(zhuān)利 雙吊點(diǎn)啟閉機(jī)電氣同步的方法及裝置（專(zhuān)利號(hào)：ZL201010292498. 5)公開(kāi)了一種卷?yè)P(yáng)式雙 吊點(diǎn)啟閉機(jī)電氣同步糾偏方法，《雙缸液壓?jiǎn)㈤]機(jī)閘門(mén)糾偏控制的電氣實(shí)現(xiàn)》介紹了雙缸液 壓?jiǎn)㈤]機(jī)采用比例調(diào)節(jié)閥可實(shí)現(xiàn)糾偏功能，實(shí)際工程中，即使在雙缸液壓?jiǎn)㈤]機(jī)中選用比 例調(diào)節(jié)閥而不使用針對(duì)性的控制方法，經(jīng)常出現(xiàn)由于液壓安裝管道中有殘留雜質(zhì)、閘門(mén)重 心偏移等各種原因而糾偏不準(zhǔn)確造成啟閉機(jī)保護(hù)性停機(jī)的情況。
[0005] 雙缸液壓?jiǎn)㈤]機(jī)雖然采用機(jī)械同步設(shè)計(jì)和電氣同步糾偏技術(shù)，但仍有頻繁啟動(dòng)同 步糾偏功能，影響了閘門(mén)啟閉速度，甚至雙缸液壓?jiǎn)㈤]機(jī)出現(xiàn)油缸行程偏差過(guò)大，造成液壓 啟閉機(jī)保護(hù)性停機(jī)等現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決目前雙缸液壓?jiǎn)㈤]機(jī)頻繁啟動(dòng)同步糾偏功能容易造成液壓?jiǎn)㈤]機(jī)保護(hù) 性停機(jī)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能快速準(zhǔn)確糾偏的雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控 制參數(shù)的調(diào)整方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù) 的調(diào)整方法，通過(guò)雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)的PLC控制左右兩個(gè)油缸的比例調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)電壓 值，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程的控制，并實(shí)時(shí)采集左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程，當(dāng) 左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差ΔΗ大于兩缸行程允許偏差閥值Λ氏時(shí)，調(diào)整兩個(gè)油缸中 任一油缸的比例調(diào)節(jié)閥，直至左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差Δ H小于或者等于兩缸行程 允許偏差閥值A(chǔ)H1，其特殊之處在于，所述調(diào)整兩個(gè)油缸中任一油缸的比例調(diào)節(jié)閥的具體 步驟包括：
[0008] 1)將比例閥的調(diào)節(jié)電壓值由初始電壓值Utl調(diào)整為一級(jí)糾偏電壓值U1;
[0009] 2)在每個(gè)偏差變化率檢查周期At內(nèi)采集左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差ΛΗ， 若左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差Δ H逐步減小，即滿足d Λ H/d Λ t〈0,則保持比例閥的調(diào) 節(jié)電壓值為糾偏電壓值U1，若左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差Λ H保持不變，即滿足d Λ H/ dAt〈l且>0,則將比例閥的調(diào)節(jié)電壓值設(shè)置二級(jí)糾偏電壓值U2，所述二級(jí)糾偏電壓值隊(duì)大 于一級(jí)糾偏電壓值U 1，若左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差ΛΗ繼續(xù)增大，則將比例閥的調(diào)節(jié) 電壓值設(shè)置三級(jí)糾偏電壓值U3，所述三級(jí)糾偏電壓值U 3大于二級(jí)糾偏電壓值U 2。
[0010] 優(yōu)選地，所述一級(jí)糾偏電壓值仏的計(jì)算公式為：
[0011] U1=U0+^ (Ufflax-U0) AHVAHfflax
[0012] 其中，Utl為初始電壓值，Umax為電壓最大值，ΛH 1為兩缸行程允許偏差閥值，AHmax 為兩缸行程允許偏差最大值，Ic1為一級(jí)糾偏比例放大系數(shù)，k i= 1。
[0013] 優(yōu)選地，所述二級(jí)糾偏電壓值隊(duì)的計(jì)算公式為：
[0014] U2= U 0+k2 (Ufflax-U0) AHVAHfflax
[0015] 其中，Utl為初始電壓值，Umax為電壓最大值，ΛH 1為兩缸行程允許偏差閥值，AHmax 為兩缸行程允許偏差最大值，k2為二級(jí)糾偏比例放大系數(shù)，k2= 2。
[0016] 優(yōu)選地，所述三級(jí)糾偏電壓值仏的計(jì)算公式為：
[0017] U3= U 0+k3 (Ufflax-U0) AHVAHfflax
[0018] 其中，Utl為初始電壓值，Umax為電壓最大值，ΛH 1為兩缸行程允許偏差閥值，AHmax 為兩缸行程允許偏差最大值，k3為三級(jí)糾偏比例放大系數(shù)，k 3的計(jì)算公式為
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法，通過(guò)雙缸液壓閘門(mén)啟閉 機(jī)的PLC控制左右兩個(gè)油缸的比例調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)電壓值，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右兩個(gè)油缸活塞桿的行 程的控制，并實(shí)時(shí)采集左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程，當(dāng)左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差A(yù)H 大于兩缸行程允許偏差閥值八氏時(shí)，調(diào)整兩個(gè)油缸中任一油缸的比例調(diào)節(jié)閥，直至左右兩 個(gè)油缸活塞桿的行程之差A(yù)H小于或者等于兩缸行程允許偏差閥值A(chǔ)H1，其特征在于：所 述調(diào)整兩個(gè)油缸中任一油缸的比例調(diào)節(jié)閥的具體步驟包括： 1) 將比例閥的調(diào)節(jié)電壓值由初始電壓值Utl調(diào)整為一級(jí)糾偏電壓值U1; 2) 在每個(gè)偏差變化率檢查周期At內(nèi)采集左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差A(yù)H，若左 右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差A(yù)H逐步減小，即滿足dAH/dAt〈0,則保持比例閥的調(diào)節(jié) 電壓值為糾偏電壓值U1，若左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差A(yù)H保持不變，即滿足dAH/ dAt〈l且>0,則將比例閥的調(diào)節(jié)電壓值設(shè)置二級(jí)糾偏電壓值U2，所述二級(jí)糾偏電壓值隊(duì)大 于一級(jí)糾偏電壓值U1，若左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差A(yù)H增大，則將比例閥的調(diào)節(jié)電壓 值設(shè)置三級(jí)糾偏電壓值U3，所述三級(jí)糾偏電壓值U3大于二級(jí)糾偏電壓值U2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法， 其特征在于：所述一級(jí)糾偏電壓值U1的計(jì)算公式為： U1=Ufk1(Umax-U0)AH1/AH隨 其中，Utl為初始電壓值，Umax為電壓最大值，AH1為兩缸行程允許偏差閥值，AHmax為兩 缸行程允許偏差最大值，Ic1為一級(jí)糾偏比例放大系數(shù)，k1= 1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方 法，其特征在于：所述二級(jí)糾偏電壓值U2的計(jì)算公式為： U2=U0+k2 (Ufflax-U0)AH1ZAHfflax 其中，Utl為初始電壓值，Umax為電壓最大值，AH1為兩缸行程允許偏差閥值，AHmax為兩 缸行程允許偏差最大值，k2為二級(jí)糾偏比例放大系數(shù)，k2= 2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法， 其特征在于：所述三級(jí)糾偏電壓值U3的計(jì)算公式為： U3=U0+k3 (Ufflax-U0)AH1ZAHfflax 其中，Utl為初始電壓值，Umax為電壓最大值，AH1為兩缸行程允許偏差閥值，AHmax為兩 缸行程允許偏差最大值，k3為三級(jí)糾偏比例放大系數(shù)，k3的計(jì)算公式為
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法， 其特征在于：所述三級(jí)糾偏電壓值U3的計(jì)算公式為： U3=U0+k3 (Ufflax-U0)AH1ZAHfflax 其中，Utl為初始電壓值，Umax為電壓最大值，AH1為兩缸行程允許偏差閥值，AHmax為兩 缸行程允許偏差最大值，k3為三級(jí)糾偏比例放大系數(shù)，k3為2?5中任一自然數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙缸液壓閘門(mén)啟閉機(jī)比例調(diào)節(jié)閥電氣控制參數(shù)的調(diào)整方法， 其特征在于：當(dāng)所述左右兩個(gè)油缸活塞桿的行程之差A(yù)H大于兩缸行程允許偏差最大值 △Hmax時(shí)，控制所述啟閉機(jī)進(jìn)行保護(hù)性停機(jī)。
【文檔編號(hào)】E02B7/20GK104499461SQ201410781775
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】曹陽(yáng), 邵建雄, 易先舉, 方焱彬, 秦雅嵐, 潘祥園 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司