数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法与流程

本发明属于数字电液控制系统deh控制领域，尤其涉及一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法。

背景技术：

目前，绝大多数数字电液控制系统deh采用的阀门位置传感器形式为lvdt(线性可变差动变压器的缩写)，属于直线位移传感器。在数字电液控制系统deh调试阶段，lvdt阀位传感器的零位及满位标定是不可或缺的工作内容。当前阶段，阀位传感器的标定过程一般由工程调试人员手动设置伺服电流，待观察到阀门位置稳定在零位或满位，再进行记录，较为繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决数字电液控制系统deh调试阶段，lvdt阀位传感器零位/满位手动标定过程繁琐的问题，进而提供一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，可以实现阀位传感器的一键自动标定，极大提升了deh系统的调试效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，步骤如下：

步骤一，将数字电液控制系统伺服卡伺服输出端子接至油动机伺服阀输入端子，将待标定的lvdt阀位传感器接入数字电液控制系统伺服卡采样端子；设定数字电液控制系统伺服卡参数中的功能模式为“自动标定”；下发一个短脉冲指令到伺服卡，作为自动标定启动指令；

步骤二，伺服卡接收到自动标定启动指令脉冲后，进入“预关阀”阶段；此阶段伺服卡持续输出关阀电流，油动机动作t0秒至全关位，伺服卡t0+1秒开始判断油动机是否稳定，若t1秒内阀位均稳定，则进入下一步骤，若t1秒内油动机未稳定，则退出自动标定流程，并在监控后台报“自动标定失败”；

步骤三，“预关阀”阶段完成后，进入“满位标定”阶段；此阶段伺服卡持续输出开阀电流，油动机动作t0秒至全开位，伺服卡t0+1秒开始判断油动机是否稳定，若t1秒内阀位均稳定，则伺服卡自动记录此时的lvdt副边线圈电压有效值差值，作为阀位传感器的满位标定，随后进入下一步骤，若t1秒内油动机未稳定，则退出自动标定流程，并在监控后台报“自动标定失败”；

步骤四，“满位标定”阶段完成后，进入“零位标定”阶段；此阶段伺服卡持续输出关阀电流，油动机动作t0秒至全关位，伺服卡t0+1秒开始判断油动机是否稳定，若t1秒内阀位均稳定，则伺服卡自动记录此时的lvdt副边线圈电压有效值差值，作为阀位传感器的零位标定，若t1秒内油动机未稳定，则退出自动标定，并在监控后台报“自动标定失败”；

步骤五，“零位标定”阶段完成后，伺服卡输出恢复为零，伺服卡将记录的满位和零位时的lvdt副边线圈电压有效值差值存入伺服卡电子盘，作为阀位传感器的最终标定结果。

进一步的，步骤一中的自动标定启动指令，通过监控后台或组态工具下发。

进一步的，步骤二、四中，关阀电流采用最大关阀电流的50％，防止冲击过大。

进一步的，步骤三中，开阀电流采用最大开阀电流的50％，防止冲击过大。

进一步的，步骤二、三、四中，判断t1秒内油动机是否稳定的判据是：t1秒内，每秒比较一次lvdt采样的副边线圈电压有效值差值变化相较于上一秒是否小于阀位稳定阈值，连续比较t1秒均满足条件则视为油动机稳定。

进一步的，所述阀位稳定阈值取lvdt源边激励电压有效值的0.5％。

进一步的，所述lvdt采样的副边线圈电压有效值通过现场可编程逻辑门阵列fpga采样并进行梯形积分后获得。

本发明的有益效果是：通过采用本发明的技术方案，可以解决工程调试人员在手动标定阀位传感器过程中，人为观察判断阀位是否稳定的局限性，同时简化标定过程的操作，可以做到一键标定，提升了数字电液控制系统调试的效率。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图和实施例，对本发明技术方案的具体实施方式进行更加详细、清楚的说明。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。其只是包含了本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域技术人员对于本发明的各种变化获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例具体步骤如下：

步骤一，正确连接数字电液控制系统伺服卡和机构之间的连线，包括将数字电液控制系统伺服卡伺服输出端子接至油动机伺服阀输入端子，将待标定的lvdt阀位传感器接入数字电液控制系统伺服卡采样端子。在组态中设定数字电液控制系统伺服卡参数中的功能模式为“自动标定”。下发一个短脉冲指令到伺服卡，启动自动标定。

步骤二，伺服卡进入“预关阀”阶段。此阶段伺服卡持续输出关阀电流，关阀电流采用最大关阀电流的50％以防止冲击过大，油动机动作3秒至全关位，伺服卡在第4秒开始判断油动机是否稳定，在10秒内每秒比较一次lvdt采样的副边线圈电压有效值差值变化相较于上一秒是否小于阀位稳定阈值，满足条件则视为稳定，进入下一步骤，否则退出自动标定流程，并在监控后台报“自动标定失败”。其中，阀位稳定阈值取lvdt源边激励电压有效值的0.5％，lvdt采样的副边线圈电压有效值通过现场可编程逻辑门阵列fpga采样并进行梯形积分后获得。

步骤三，“预关阀”阶段完成后，进入“满位标定”阶段。此阶段伺服卡持续输出开阀电流，开阀电流采用最大开阀电流的50％以防止冲击过大，油动机动作3秒至全开位，伺服卡在第4秒开始判断油动机是否稳定，在10秒内每秒比较一次lvdt采样的副边线圈电压有效值差值变化相较于上一秒是否小于阀位稳定阈值，满足条件则视为稳定，伺服卡自动记录此时的lvdt副边线圈电压有效值差值，作为阀位传感器的满位标定，随后进入下一步骤，若10秒内油动机未稳定，则退出自动标定流程，并在监控后台报“自动标定失败”。

步骤四，“满位标定”阶段完成后，进入“零位标定”阶段。此阶段伺服卡持续输出关阀电流，油动机动作3秒至全关位，伺服卡第4秒开始判断油动机是否稳定，在10秒内每秒比较一次lvdt采样的副边线圈电压有效值差值变化相较于上一秒是否小于阀位稳定阈值，满足条件则视为稳定，则伺服卡自动记录此时的lvdt副边线圈电压有效值差值，作为阀位传感器的零位标定，若10秒内油动机未稳定，则退出自动标定，并在监控后台报“自动标定失败”。

步骤五，“零位标定”阶段完成后，伺服输出恢复为零，伺服卡将记录的满位和零位时的lvdt副边线圈电压有效值差值存入伺服卡电子盘，作为阀位传感器的最终标定结果，自动标定完成。

技术特征：

1.一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一，将数字电液控制系统伺服卡伺服输出端子接至油动机伺服阀输入端子，将待标定的lvdt阀位传感器接入数字电液控制系统伺服卡采样端子；设定数字电液控制系统伺服卡参数中的功能模式为“自动标定”；下发一个短脉冲指令到伺服卡，作为自动标定启动指令；

步骤二，伺服卡接收到自动标定启动指令脉冲后，进入“预关阀”阶段；此阶段伺服卡持续输出关阀电流，油动机动作t0秒至全关位，伺服卡t0+1秒开始判断油动机是否稳定，若t1秒内阀位均稳定，则进入下一步骤，若t1秒内油动机未稳定，则退出自动标定流程，并在监控后台报“自动标定失败”；

步骤三，“预关阀”阶段完成后，进入“满位标定”阶段；此阶段伺服卡持续输出开阀电流，油动机动作t0秒至全开位，伺服卡t0+1秒开始判断油动机是否稳定，若t1秒内阀位均稳定，则伺服卡自动记录此时的lvdt副边线圈电压有效值差值，作为阀位传感器的满位标定，随后进入下一步骤，若t1秒内油动机未稳定，则退出自动标定流程，并在监控后台报“自动标定失败”；

步骤四，“满位标定”阶段完成后，进入“零位标定”阶段；此阶段伺服卡持续输出关阀电流，油动机动作t0秒至全关位，伺服卡t0+1秒开始判断油动机是否稳定，若t1秒内阀位均稳定，则伺服卡自动记录此时的lvdt副边线圈电压有效值差值，作为阀位传感器的零位标定，若t1秒内油动机未稳定，则退出自动标定，并在监控后台报“自动标定失败”；

步骤五，“零位标定”阶段完成后，伺服卡输出恢复为零，伺服卡将记录的满位和零位时的lvdt副边线圈电压有效值差值存入伺服卡电子盘，作为阀位传感器的最终标定结果。

2.根据权利要求1所述的一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，其特征在于：步骤一中的自动标定启动指令，通过监控后台或组态工具下发。

3.根据权利要求1所述的一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，其特征在于：步骤二、四中，关阀电流采用最大关阀电流的50％，防止冲击过大。

4.根据权利要求1所述的一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，其特征在于：步骤三中，开阀电流采用最大开阀电流的50％，防止冲击过大。

5.根据权利要求1所述的一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，其特征在于：步骤二、三、四中，判断t1秒内油动机是否稳定的判据是：t1秒内，每秒比较一次lvdt采样的副边线圈电压有效值差值变化相较于上一秒是否小于阀位稳定阈值，连续比较t1秒均满足条件则视为油动机稳定。

6.根据权利要求5所述的一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，其特征在于：所述阀位稳定阈值取lvdt源边激励电压有效值的0.5％。

7.根据权利要求5所述的一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，其特征在于：所述lvdt采样的副边线圈电压有效值通过现场可编程逻辑门阵列fpga采样并进行梯形积分后获得。

技术总结
本发明公开了一种数字电液控制系统中伺服卡的阀位传感器自动标定方法，首先下发指令启动自动标定流程，随即进入“预关阀”阶段，伺服卡输出关阀电流，将阀门关严；阀门判稳通过后，进入“满位标定”阶段，伺服卡输出开阀电流，将阀门打开；阀门判稳通过后，记录满位标定值。进入“零位标定”阶段；阀门判稳通过后，进入“零位标定阶段”，伺服卡输出关阀电流，将阀门关闭；阀门判稳通过后，记录零位标定值。本发明可集成为数字电液控制系统伺服卡的内置功能，实现阀位传感器的一键自动标定，极大提升了数字电液控制系统的调试效率。

技术研发人员：宋美艳;宋诚骁;胡波;薛建中;曾卫东;卢海松;徐卫峰;王长青;王宾;李卓;杨渊
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司;南京南瑞继保工程技术有限公司
技术研发日：2020.11.17
技术公布日：2021.03.12