步进梁液压在线监控系统的组成及其配置

2015-12-23徐萍

科技视界 2015年32期

关键词：框图元件液压

徐萍

（长沙航空职业技术学院，湖南长沙410124）

1 液压在线监控系统的目的与内容

对液压系统进行在线监控的主要目的是:

（1）实时地、真实地反映系统的运行状态,保证系统正常工作,防止意外事故发生;

（2）对系统中主要元件如电机、液压泵、换向阀、压力阀、伺服元件及过滤装置等的工作状态进行监控,对故障进行显示;

（3）预测系统状态变化趋势,对未来的运行趋势进行预报,对将要发生的故障进行报警并且给出故障处理方法及措施。

为达到以上目的,对液压系统进行在线监控时,监控系统的主要监控对象与内容一般是液压系统的主要工作参数,具体来说有如下几方面内容:

（1）压力系统压力综合反映了系统及系统内元件的工作状态,通过对液压泵进出油口、重要管道内及执行机构进出油口的压力(或压力差)的监控,可以对系统失压、压力不可调、压力波动与不稳等与压力相关的故障进行监视;

（2）流量系统内流量的变化可以反映系统容积效率的变化,而容积效率的变化又反映了系统内元件的磨损与泄漏情况。可以通过监控重要元件流量变化状况达到对系统及元件的容积效率及元件磨损状况的监视目的;

（3）温度设计合理的液压系统其工作温度变化范围是有限制的,系统温度的异常升高往往意味着系统内出1现故障。通过监控系统温度变化可以实现对与温度变化有密切联系的故障的监视,如系统内泄漏增加、环境温度过高、冷却器故障或效率降低、执行机构运动速度降低或出现爬行导致溢流量增加等;

（4）泄漏量泄漏量的大小直接反映了元件的磨损情况及密封性能的好坏,一般说来对于液压泵和液压马达的泄漏量的监控比较容易实现,对于其他元件泄漏量的监控则不太容易实现。

除了通过监控以上工作参数达到对系统工作状态进行监控的目的外,还可以监控系统的振动、噪声、油液污染程度、伺服元件的工作电流与颤振信号、电磁阀的通电状况等,实现对系统工作状态的监视。具体选用哪些参数作为监控量要根据系统的应用场合、信号采集的难易程度和资金多少等合理确定,在可能的情况下应该尽可能多的选取被监控量,以便更全面地了解系统工作情况,综合分析系统运行趋势并为故障诊断与定位提供充分依据。

2 液压在线监控系统的组成

2.1 在线监控系统的设计原则

在设计针对液压系统的在线监控系统时需要充分考虑以下因素:

（1）所采用的技术的先进性;

（2）系统实现的可能性与难易程度;

（3）是否需要实现实时、在线监控及远程监控;

（4）与相关系统(如机械、电气等)的兼容性与统一性;

（5）是否需要与控制系统统一成一个监控系统等；

（6）监测系统自身的可靠性与维护难易程度。

从当前及今后的技术发展趋势看，监控系统应该优先采用基于网络的实时、在线监控与诊断技术模式。

2.2 基于网络与PLC的在线监控系统的组成

图1所示为一种基于网络与PLC的在线监控系统的组成框图。该框图是一种分级的层次化结构形式，从下到上依次为设备层、车间级监控层、厂级监控诊断层与远程监视诊断中心层等。系统操作人员通过HMI(人机交互界面)发出的操作指令经由车间以太网送到PLC主站，再经过现场PLC分站的AO、DO模块与设备总线与现场PLC分站的AI、DI模块送到PLC主站，再经过车间以太网送到监视站。工程技术人员可以通过工程师站对系统运行环境、参数进行设定、修改和维护。设在车间级的服务器还可以将液压系统运行的状态参数通过厂局域网送到厂信息中心，供厂级监视诊断中心和远程监视诊断中心使用。

此组成框图具有以下几个特点：

（1）将监测、诊断与控制功能统一到一个系统中实现；

（2）系统构成上实现了分布式、模块化与层次化，既易于实现又便于维护，同时为今后系统升级提供了方便；