一种防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法与流程

1.本发明涉及电机保护的技术领域，尤其涉及一种防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法。


背景技术：

2.电动执行装置为现在各个工业领域广泛使用的控制设备。通过对于各个执行机构的开启与关闭实现对于现场的把控，使介质的流动符合工况需求。
3.目前，市面上广泛使用的防止电机烧损的措施一共有三种：第一种，购置功能完备的电动执行装置，自带电机保护功能。这种方式的弊端就是采购花费的成本比较高；第二种，在电动执行机构电机外部加装温度测点，敷设控制电缆至控制系统，通过dcs或plc逻辑组态实现判断达到电机保护功能。这种方式好处是节约成本，缺点是：1、现场的温度测点安装、电缆敷设以及逻辑组态制作存在较大工作量。2、需要额外材料花费。第三种，在执行机构电机处加装冷却风扇。这种方式的好处是，现场工作量较小，仅引接风扇电源即可，采购成本也是低水平。缺点是：1、需要额外材料花费。2、风扇长期使用耗能增加额外花费。3、无法彻底避免电机因卡涩导致的过热烧损。
4.常用执行机构经过发明人现场大量的使用实例总结出最主要的问题是：阀门自我保护手段几乎没有，仅能实现操作功能，当现场执行部分出现卡涩，电机烧损情况极易发生。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述现有防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明目的是提供一种防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法，不增设其他装置，仅改变原有系统的控制方法，便可以有效防止电机卡涩导致的过热烧损。
8.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法，包括，控制系统发送执行信息给电机，电机开始运行；在电机运行过程中，采集电机控制设备的反馈信息；对执行信息和反馈信息进行比较，当差值dv大于等于设定阈值且运行时间超过t1时，确定所述电机存在卡涩；当电机卡涩时，控制系统进行卡涩故障告警，同时对电机进行停转处理。
9.作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方案，其中：所述执行信息为控制系统发送给电机控制设备的控制指令信号，通过控制系统处理为可计算的数值c。
10.作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方
案，其中：所述反馈信息为电机控制设备的实际动作信号，通过控制系统处理为可计算的数值r。
11.作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方案，其中：所述执行信息和反馈信息差值为控制指令信号c和实际动作值r进行绝对值作差处理得到，公式如下：
12.dv＝|c-r|。
13.作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方案，其中：所述设定阈值的值为10。
14.作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方案，其中：所述电机卡涩运行t2时间之后会发生烧损，所述时间t1小于电机烧损时间t2。
15.作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方案，其中：所述电机烧损时间t2与电机卡涩烧损热量q和发热功率pd有关,先确定发热功率，通过发热功率和电机卡涩烧损热量q得到烧损时间，公式为：
[0016][0017][0018]
其中，pd为电机发热功率、td为电机转矩、α为电机系统效率、sd为电机转速。
[0019]
作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方案，其中：所述控制系统还包括采集模块、处理模块和执行模块；所述采集模块是通过传感器采集的电机控制设备的实际动作信号，并将实际动作信号发送给处理模块；所述处理模块，将实际动作信号和控制指令信号处理为可计算的数值；所述判断模块，对进行执行信息和反馈信息差值进行判断，当差值大于等于设定阈值且运行时间超过时超过t1时，则确定电机存在卡涩。
[0020]
作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方案，其中：所述控制系统还包括报警模块，用于进行卡涩故障报警，以提示工作人员主动停止运行所述电机。
[0021]
作为本发明所述防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法的一种优选方案，其中：所述控制系统还包括执行模块，当确定电机存在卡涩时，对电机进行停转处理。
[0022]
本发明的有益效果：本发明设计的控制方法在不对原设备进行改造的条件下，通过科学的方法将将直观的温度值转换为延时时间，通过对延时时间的监视来实现电机保护功能，仅通过对控制方法进行改变便能实现对于电机的保护。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0024]
图1为本发明逻辑控制方法的流程图。
具体实施方式
[0025]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0026]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0028]
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0029]
实施例1
[0030]
参照图1，为本发明第一个实施例，提供了一种防止电动执行装置电机卡涩烧损的逻辑控制方法，包括：控制系统发送执行信息给电机，电机开始运行；在电机运行过程中，采集电机控制设备的反馈信息；对执行信息和反馈信息进行比较，当差值大于等于设定阈值且运行时间超过时，确定所述电机存在卡涩；当电机卡涩时，控制系统进行卡涩故障告警，同时对电机进行停转处理。
[0031]
其中控制系统包括采集模块、处理模块和执行模块；所述采集模块是通过传感器采集的电机控制设备的实际动作信号，并将实际动作信号发送给处理模块；所述处理模块，将实际动作信号和控制指令信号处理为可计算的数值；所述判断模块，对进行执行信息和反馈信息差值进行判断，当差值大于等于设定阈值且运行时间超过设定时间，则确定电机存在卡涩。
[0032]
使用过程中，电机执行的设备往往是各种阀门，控制系统给电机执行信息，电机控制阀门的开合，采集模块通过传感器获得阀门的开合状态，也就是实际动作信号，并将开合状态转化成反馈信息发送给处理模块，处理模块将实际动作信号处理为可计算的数值r，当r＝“0”时，阀门关闭，当r＝“50”时，阀门半开，当r＝“100”时，阀门全开；同时处理模块分析控制系统给电机执行信息，处理为可计算的数值c，与实际动作信号数值r相对应的，范围同样是0到100，当c＝“0”时，阀门关闭，当c＝“50”时，阀门半开，当c＝“100”时，阀门全开。
[0033]
进一步的，将执行信息和反馈信息差值为控制指令信号c和实际动作值r进行绝对值作差处理得到，公式如下：
[0034]dv
＝|c-r|
[0035]
在控制系统中，当差值dv值不为0时，表示此时控制系统的执行命令的任务和实际电机的动作不一致，便可能存在卡涩风险，当差值dv偏大的时候，电机卡涩的风险更大，在本发明中，控制系统设置了设定阈值，该设定阈值的值为10，将差值dv与设定阈值做比较，当差值dv大于等于设置阈值的时候，判断电机存在卡涩风险。
[0036]
实施例2
[0037]
参照图1，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：。
[0038]
相较于实施例1，当控制系统判定差值dv大于等于设置阈值的时候，电机存在卡涩风险，但有可能是控制系统误报，所以需要等待一段时间，通过该延时间，当在该延时时间内，差值dv小于设置阈值的时候，说明电机的状态正常，原因可能是系统误报，或者传感器检测值返回有时间差等，但超过延时时间，差值dv依旧大于等于设置阈值的时候，此时可以断定电机卡涩，在确定电机卡涩后，采取控制系统进行卡涩故障告警，同时对电机进行停转处理。
[0039]
进一步的，电机卡涩时间过长时，电机会产生热量，当热量积蓄到一定地步时，电机会烧毁，本发明通过对延时时间t1的监视来实现电机保护功能，且延时时间t1不能超过是将电机过热烧损的时间t2。
[0040]
具体的将电机卡涩直到过热烧损烧温度值转换为电机烧损时间t2，先是获取电机转矩td、电机系统效率α为和电机转速sd，确定发热功率公式，这些参数在各式电机铭牌明确记载出来，公式如下：
[0041][0042]
在根据已知的电机热烧损烧的温度，得到电机卡涩烧损热量q，从而计算出电机烧损时间t2，公式如下：
[0043][0044]
当差值dv大于等于设定阈值且运行时间超过t1时，控制系统可以判定电机存在卡涩，报警模块，以提示工作人员存在卡涩故障；执行模块，当确定电机存在卡涩时，对电机进行停转处理。
[0045]
在发明人实际应用中，将延时时间直接设定为70s(大于60小于120的任意数值)，当电机带动的阀门为达到规定位置的时间超过其全行程时间，那么判断现场一定出现故障，如继续使电机带电温度将不断升高直至电机烧损，我们只需将延时时间t1设定在开始发热以后的任意时间，均可以达到电机保护的目的。
[0046]
实施例3
[0047]
参照图1，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：。
[0048]
相较于实施例2，进一步的，控制系统可以判定电机存在卡涩，报警模块，以提示工作人员存在卡涩故障，工作人员手动停止电机；执行模块，当确定电机存在卡涩时，对电机进行自动停转处理。
[0049]
在故障告警过程中，控制系统根据传感器的位置判断故障电机的位置，可以在控制系统的中控大屏中显示故障电机的具体位置，提醒工作现场的工作人员手动关闭，该告警模块可以增设手机短信告警功能，当出现故障时，控制信息可以发送故障短信给工作人员。
[0050]
能够理解，在电机卡涩的初期，在电机卡涩导致电机过热烧损之前，即可确定给电机卡涩并报警，实现了给电机卡涩故障预判断；用户根据报警，可提前将卡涩的电机机停止运行，避免电机过载烧毁，进一步提高了电动执行装置运行的可靠性。
[0051]
其中，控制系统可以是dcs或者plc中的操作站，包括处理器，存储器，存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述判断电机卡涩故障的方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0052]
进一步的控制系统包括一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述判断电机卡涩故障方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁碟或者光盘等。
[0053]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。