一种带临静态健康状态指示的智能引导阀的制作方法

本发明涉及一种引导阀，尤其是一种带临静态健康状态指示的智能引导阀。

背景技术：

1、引导阀在工业自动化控制中应用广泛，而且往往是控制系统中一个至关重要的关键环节。引导阀的健康状况决定着系统能否安全稳定运行，理应得到重点关注。而目前没有公开的成熟的带引导阀健康状态指示的智能引导阀产品和引导阀健康状态诊断方法及系统，只公开有几种水轮机调速器比例阀和主配压阀健康状态诊断方法及系统，它们分别是：

2、中国专利“水电站调速器液压随动系统健康状态诊断方法和控制系统”(zl:202011428926.2)；中国专利“一种水电站调速器比例阀健康状态诊断方法和控制系统”(zl:202011432317.4)，当主配压阀及比例阀健康状态下降，导致其所在的液压随动系统出现性能下降，或有出现故障趋势时，及时报警并将报警信号上送监控系统，提醒运行维护人员进行预防性检修和维护。而在引导阀健康状态诊断领域存在空白，故研究探索引导阀健康状态诊断方法及系统有巨大的实际意义。

技术实现思路

1、本发明提供一种带临静态健康状态指示的智能引导阀，适用于使用引导阀作为液压放大单元的控制系统，用以取代常规引导阀，其在系统运行过程中，通过对自身的引导阀阀芯位置反馈信号和阀套位置反馈信号实时监测。同时，运用引导阀临静态健康状态计算方法，实时计算调速器液压随动系统引导阀临静态健康标志信号及其变化率，对液压随动系统引导阀进行临静态健康状态实时诊断，并实时指示自身的临静态健康状态。当自身及其所在的控制系统出现性能下降或有发生故障前兆或趋势情况时，及时主动报警，提醒运行维护人员对其进行检查维护，避免对系统运行带来不利影响，保障系统安全稳定运行。同时本发明的方法具有判据自适应功能，会自我学习实时修正判据条件中的引导阀临静态健康标志信号基准值，提高诊断准确性。

2、本发明采取的技术方案为：

3、一种带临静态健康状态指示的智能引导阀，包括：

4、引导阀阀体、采集单元、计算单元、输出单元、设置单元、声光报警模块，健康状态指示灯组；

5、引导阀阀体分别连接采集单元、计算单元、输出单元；

6、输出单元分别连接设置单元、声光报警模块，健康状态指示灯组；

7、引导阀阀体，用于将电气控制信号转换为液压信号；

8、采集单元，采集控制信号输入通道输入的电气控制信号和阀位置反馈通道输出的引导阀阀芯和阀套位置反馈信号，采集处理后送给计算单元；

9、计算单元，对采集单元送来的电气控制信号和引导阀阀位置反馈信号进行算法处理，然后输出计算结果k1给输出单元；

10、输出单元，根据计算单元输出结果k1和设置单元输出的引导阀健康标志信号变化率标准值k1，输出驱动信号给声光报警模块，以及健康状态指示灯组。

11、用户通过设置单元设置控制参数：引导阀临静态健康标志信号变化率标准值k1。设置单元将引导阀临静态健康标志信号变化率标准值k1输出给输出单元。

12、所述声光报警模块，接受输出单元输出的驱动信号，当引导阀性能下降或引导阀有发生故障前兆或趋势时，输出单元输出的信号驱动指示灯点亮和蜂鸣器蜂鸣时，提醒运行维护人员对健康状态不佳的引导阀进行更换维护。

13、引导阀临静态健康状态计算方法，包括以下步骤：

14、第1步：智能引导阀计算单元初始化，k1赋初始值，引导阀临静态健康标志信号k＝0，中间变量i＝1，进入第2步；

15、其中：k1为引导阀临静态健康状态判据参数，k1*为引导阀临静态健康标志信号基准值。第2步：智能引导阀采集单元实时采集主配压阀阀芯位置给定m给定，进入第3步；

16、第3步：若m给定＝0，则进入第4步；否则，k＝0，返回第2步；

17、第4步：智能引导阀计算单元实时采集引导阀阀芯位置反馈记作m引和引导阀阀套位置反馈记作m套，计算引导阀阀芯位置反馈m引和引导阀阀套位置反馈m套差值δm＝m引-m套，进入第5步；

18、第5步：若主配压阀阀芯位置反馈m套保持不变，则进入第6步；否则，k＝k+δm，返回第4步；

19、第6步：若i≠1，则k1*＝(k1*+k)/2，进入第7步；否则，引导阀临静态健康标志信号k1*＝k，i＝0，进入第10步；

20、第7步：智能引导阀计算单元计算引导阀临静态健康标志信号变化率k1＝|k-k1*|/k1*，进入第8步；

21、第8步：若k1>1，保持5个采样周期，引导阀临静态健康标志报警输出，进入第9步；否则，进入第10步；

22、采样周期为智能引导阀采集单元和计算单元执行一次采集数据和计算程序所需要的时间周期。

23、第9步：若用户发现故障，确认故障已处理，人为操作复归报警信息，则进入第10步；否则，返回本步骤即第9步；

24、第10步：若m给定≠0，则返回第2步；否则，返回本步骤即第10步。

25、输出单元6采用以下控制逻辑驱动方法，驱动声光报警模块8和健康状态指示灯组9动作；step1：若0≦k1﹤10％，则驱动健康状态指示灯组9中①号指示灯点亮；

26、step2：若10≦k1﹤20％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②号指示灯点亮；

27、step3：若20％≦k1﹤30％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②、③号指示灯点亮；

28、step4：若30％≦k1﹤40％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②、③、④号指示灯点亮；step5：若40％≦k1﹤50％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②、③、④、⑤号指示灯点亮；

29、step6：若50％≦k1﹤60％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②、③、④、⑤、⑥号指示灯点亮；

30、step7：若60％≦k1﹤70％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦号指示灯点亮；

31、step8：若70％≦k1﹤80％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧号指示灯点亮；

32、step9：若80％≦k1﹤90％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨号指示灯点亮；

33、step10：若k1≧90％，则驱动健康状态指示灯组9中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩号指示灯点亮；

34、step11：若k1≧k1保持0.1秒，则驱动声光报警模块；

35、step12：返回step1。

36、本发明一种带临静态健康状态指示的智能引导阀，技术效果如下：

37、1)本发明一种带健康状态指示的智能引导阀，不仅能诊断引导阀发生故障，而且能智能诊断引导阀及其所在的控制系统出现性能下降或者有发生故障前兆或趋势等情况，帮助运行维护人员实现引导阀预防性维护和检修。

38、2)本发明一种带健康状态指示的智能引导阀中，计算单元选取的引导阀临静态健康标志信号及其变化率与引导阀及其所在的控制系统健康状态相关度高。

39、3)本发明的一种带健康状态指示的智能引导阀，采用的引导阀临静态健康标志信号及其变化率计算方法和驱动控制逻辑更加科学合理，能准确量化且综合诊断引导阀及其所在的控制系统的健康状态，识别诊断引导阀-主配跟随性能下降等控制功能异常故障。

40、4)本发明的一种带健康状态指示的智能引导阀，不仅能定性报警，而且还能实时定量指示引导阀的临静态健康状态信号，让用户对引导阀及其所在的控制系统的健康水平有更全面的量化了解。

41、5)本发明的一种带健康状态指示的智能引导阀，不仅采用一种更先进科学全面的综合故障诊断原理和方法，而且是一种成熟的产品能直接应用于生产现场。

42、6)本发明的一种带健康状态指示的智能引导阀，无需调速器电控系统检测和诊断故障，自身即能诊断和发出报警信息引起运行维护人员注意。

43、7)本发明的一种带健康状态指示的智能引导阀，不仅具有报警指示灯功能，而且带蜂鸣报警功能，更容易引起运行维护人员注意。