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實際可行的為儀表工/自控/熱工解決檢修時問題
指示燈故障
1.故障現(xiàn)象:給電動執(zhí)行器通電后發(fā)現(xiàn)電源指示燈不亮,伺放板無反饋,給信號不動作?! 」收吓袛嗪蜋z修過程: 因電源指示燈不亮,首先檢查保險管是否開路,經(jīng)檢查保險管完好,綜合故障現(xiàn)象,可以推斷故障有可能發(fā)生在伺放板的電源部分,接著檢查電源指示燈,用萬用表檢測發(fā)現(xiàn)指示燈開路,更換指示燈故障排除。 結(jié)論:電源指示燈開路會造成整個伺放板不工作。
2.故障現(xiàn)象:(調(diào)試中發(fā)現(xiàn)) 電動執(zhí)行器的執(zhí)行機構(gòu)通電后,給信號開可以,關(guān)不動作?! 」收吓袛嗪蜋z修過程: 先仔細檢查反饋線路,確認反饋信號無故障,給開信號時開指示燈亮,說明開正常,給關(guān)信號時關(guān)指示燈不亮,說明關(guān)可控硅部分有問題,首先檢查關(guān)指示燈,用萬用表檢測發(fā)現(xiàn)關(guān)指示燈開路,將其更換后故障排除?! 〗Y(jié)論:關(guān)和開指示燈不亮(開路)時可控硅不動作。
基于TMS320F2812的電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)
通常情況下,電動執(zhí)行器從調(diào)節(jié)器獲取數(shù)字量或模擬量控制信號,將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的直線位移或角位移輸出,驅(qū)動閥門等執(zhí)行相應(yīng)的動作,終實現(xiàn)被調(diào)對象的自動控制。 電動執(zhí)行器一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機、執(zhí)行機構(gòu)等組成,控制系統(tǒng)作為核心部分,其性能將直接決定閥門的位置控制精度。電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機搭建,控制效果比較理想,但是PLC在可擴展性、二次開發(fā)等方面存在短板且成本較高;單片機運算處理能力有限。DSP即數(shù)字信號處理器,兼顧數(shù)據(jù)處理和實時控制而且易于開發(fā)。以32位定點DSP芯片TMS320F2812為例,其專門針對電機控制和運動控制而設(shè)計。硬件配置上,TMS320F2812具有豐富的通用輸入輸出接口、16通道12位A/D轉(zhuǎn)換器、兩個事件管理器以及大容量的片上存儲器,能夠較好地滿足電動執(zhí)行器的控制需求;運算速度上,TMS320F2812可以達到150MIPS,可以實時地處理復(fù)雜控制算法,實現(xiàn)高精度控制,保證電機的位置控制精度以及速度控制的動態(tài)特性;通信方面,TMS320F2812芯片支持多種通信機制,如UART串口通信、CAN總線通信、SPI總線通信等,能夠很方便地實現(xiàn)人機交互界面的設(shè)計以及同其他系統(tǒng)之間的信息交互。總體來說,基于TMS320F2812的電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)專用控制器的優(yōu)勢,而且具備很好的集成性、可擴展性、二次開發(fā)性,提高了控制系統(tǒng)的可靠性、處理速度以及通用性。
電動執(zhí)行器速度PI控制框控制系統(tǒng)
電動執(zhí)行器速度PI控制框
控制系統(tǒng)檢測到的電流信號,經(jīng)轉(zhuǎn)換電路處理后可變?yōu)?~3.3V的電壓信號,然后傳送*TMS320F2812的A/D端口。由于電流信號大小與閥門位置成線性關(guān)系,所以根據(jù)A/D所采集電壓值可以得到閥門位置設(shè)定值R(k)。同時,通過步進電機上裝配的光電編碼器以及TMS320F2812的正交脈沖編碼(QEP)電路,可以檢測、計算出閥門實際位置c(k)。將實際值和設(shè)定值之間的差值e(k)作為閥門位置PID控制器的輸入,其輸出u(k)控制電機開向運動、關(guān)向運動、停止等,以保證閥門地運動到用戶的位置。
無論是速度PID控制還是位置PID控制,當電機啟動、停止或者設(shè)定值大幅變化時,系統(tǒng)輸出會存在很大的偏差。此種情況下,如果簡單采用常規(guī)PID控制算法勢必造成積分積累,將導(dǎo)致比較大的系統(tǒng)超調(diào),甚*引起系統(tǒng)振蕩。