[发明专利]数字逻辑阀阵列液压伺服控制系统、控制方法与故障诊断方法

说明书

本发明涉及一种数字逻辑阀阵列液压伺服控制系统、控制方法与故障自诊断方法，用于液压缸的精准控制，该系统主要由泄露报警回路、低频响控制回路、液压缸、位移传感器和电气控制器组成。具有高效节能、稳定性好、故障率低、价格低廉且可以与计算机直接连接实现数字信号控制，同时在事故状态下能实现液压缸的快速制动功能，保障设备的高可靠性，再者系统还具备状态监测及故障自动诊断等功能，易于实现液压位置伺服智能化控制。

技术领域

本发明涉及液压位置控制技术领域，具体涉及一种数字逻辑阀阵列液压伺服控制系统、控制方法与故障自诊断方法。

背景技术

在线热调宽技术是通过控制结晶器窄边的位置来改变铸坯的宽度，如中国专利授权公告号：CN105757065B结构的一种结晶器锥度在线保持液压伺服控制系统，能根据工艺设定的结晶器锥度，由一个位移传感器检测液压缸的当前位置(实时位置)，并借助一个比较器与理论值相比较。当实际值偏离理论值时，比较器控制伺服阀，通过伺服阀控制液压缸实现给定锥度信号所要求的结晶器锥度在线位置控制功能。

采用伺服阀控制技术能非常精准地对位移和力进行控制，但伺服阀具有价格昂贵，使用环境要求高，控制信号为易受干扰的模拟量，同时对油液清洁度要求也极高(高于NAS6级)且故障的分析及处理难度大等缺点。再者，由于用于结晶器热调宽的伺服阀在高温、高湿、高粉尘以及高污染的恶劣工况下工作，系统可靠性低，容易造成结晶器窄边位置非正常改变，导致高温钢水泄漏，引发重大设备及人员安全生产事故，影响连铸机的安全生产以及作业率。

对位置的伺服控制如中国专利授权公告号：CN107725509B结构的一种基于高速开关阀气压平衡调控策略的敏捷位置控制系统和方法，采用高速开关阀的高频响快速动作实现系统的位置精确控制，该方法能克服采用伺服阀带来的部分问题，有效提高系统的可靠性，但由于高速开关阀的价格昂贵，且阀芯的高频率动作容易导致阀芯和阀座的疲劳损坏，所以在工业工程中少有成功应用案例。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种数字逻辑阀阵列液压伺服控制系统、控制方法与故障自诊断方法，特别是用于连铸结晶器在线热调宽技术领域，具有高效节能、稳定性好、故障率低、价格低廉且可以与计算机直接连接实现数字信号控制，以及在事故状态下能迅速实现液压缸的制动功能，保障连铸生产的高作业率，同时系统还具备状态监测及故障自动诊断等功能。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种数字逻辑阀阵列的液压伺服控制系统，用于连铸结晶器的在线热调宽，由泄露报警回路43、低频响控制回路44、液压缸14、位移传感器15和电气控制器19组成；其中泄露报警回路43的油口P与低频响控制回路44的油口P相连接，泄露报警回路43的油口T与低频响控制回路44的油口T相连接；低频响控制回路44的油口A与液压缸14的活塞腔油口42相连接；低频响控制回路44的油口B与液压缸14的活塞杆腔油口41相连接；低频响控制回路44的油口P1与液压缸14的制动油口40相连接；压缩空气CA分别与低频响控制回路44的冷却气口CA、液压缸14的压缩空气通路37相连接；

泄露报警回路43由过滤器(11)、球阀(13)、继电器(20)、第一单向阀(401)、第三节流阀(203)、第二单向阀(402)以及电磁阀(12)组成；泄露报警回路43的主压力管路P0通过过滤器11分别与继电器20的油口A、第一单向阀401的油口A和第三节流阀203的油口A相连接，电磁阀12的油口P分别与继电器20的油口B、第一单向阀401的油口B和第三节流阀203的油口B相连接；电磁阀12的油口B与泄露报警回路43的油口P相连接；泄露报警回路43的主回油管路T0通过第二单向阀402的油口B经油口A分别与电磁阀12的油口T、泄露报警回路43的油口T相连接；泄露报警回路43的主压力管路P0通过球阀13与主回油管路T0相连接；