油库电动阀故障诊断技术与设备状态的监测技术紧密相关, 两者虽然是不同的技术, 但是关系十分密切。对电动阀的状态进行监测的目的是监测设备的运行状态是否正常, 如果出现异常, 便能够立即停止设备运行并报警, 有效的确保油库安全。监测系统的诊断功能是比较有限的, 仅能够针对设备是否正常做出判断, 为进一步的故障诊断提供出一些必要的信息与数据。电动阀故障诊断是本着判断设备在运行过程中内部故障的目的, 来主导故障和主导故障的发展、转移进行诊断, 并能够对设备当前的运行状态做出评价, 对劣化的趋势做出中长期的预报, 因此在一般情况下, 无需对设备进行连续的诊断, 且诊断一般都在设备离线的状态下进行, 此为研制电动阀故障检测诊断装置的原则之一。
信号特征提取是故障诊断技术的关键部分, 提取的依据为监测信号中包括的设备信息以及设备状态, 在机械动力特性和频谱基础之上, 对电动阀工作中的故障原因和应对状态进行研究, 电动阀门最主要的缺陷为电动机故障、开关失灵、驱动装置磨损、阀座负荷不稳定、阀杆弯曲损坏等。
电动阀故障诊断技术的关键就是要正确的判断出电动阀子啊运行时隐含的故障, 因此要不断提高电动阀的故障确诊率。基于许多专业学者的研究和对电动开阀、关阀电流信号的分析可知:基于小波变换的信号奇异点的奇异性指数对于故障前后信号的奇异性指数对故障前和故障后信号的包络较为敏感, 能够作为描述电动阀信号包络特征的一个指标, 如果同时对电动阀电流信号和振动进行研究分析, 能够提高电动阀故障的确诊率。
当电动阀使用一段时间之后, 隐含的主导故障便有一个发生与发展的过程, 对这一过程进行良好的掌握, 就能够对电动阀今后一段时间做出预报。由于电动阀电机电源电流随着机械的负荷而发生变化因此电动机的电流特性涵盖了驱动装置状况的全部信息, 例如转速、锤击、阀杆运动等, 只要在电动机电源电缆中的任何一点夹上感应电流探头, 便能够对电动机电流信息进行采集和测量, 从而提高电动阀的故障确诊率。
随着计算机技术和计算机控制系统的广泛应用, 许多电动阀门都要求在中央控制室的HMI上进行远程控制, 但是如果没有阀门位置指示便会无法顺利进行, 特别是大口径的阀门, 行程的时间能够达到几十秒或是几分钟, 如果无法确定阀门开的位置, 就只能去等到几分钟, 直到信号出现。另外, 因为阀门没有开度位置指示, 所以也就无法将阀门准确的开至中间位置中的点, 因此要加装阀门位置反馈装置来解决这样的问题, 但是如果加装反馈装置, 势必会提高阀门造价, 且控制系统中还要增加相应的阀门开度采集成本。
个人认为, 可能通过计算机控制系统来解决这一问题, 利用计算机控制系统下位控制器中的编制程序方法, 对电动阀门开度显示进行模拟, 并能够帮助操作人员直观的、实时的了解阀门的开度, 将阀门控制到任意位置上。
一般情况下, 油库电动阀门的全行程时间是相对固定的, 运动速度也是均匀的, 动作相对可靠, 因此能够根据阀门动作的时间和全行程时间的比来计算出集体的阀门位置。
在计算机控制器中编制阀门控制程序, 并设置程序的扫描周期, 在系统允许的情况下尽量设置的短一些, 例如0.1s, 因为较短的周期能够有效的提高计算精度。在程序中设置一个计数器, 当计数器在阀门开返回信号为真的时候, 运算周期增加1, 如果阀门管返回信号为真时, 运算周期减去1, 并在阀门关闭到位信号为真的时候计数器进行清零。通过判断阀门从关闭到打开过程, 记录下计数器的计数值, 来确定阀门的全行程计数, 作为基数, 用计数器的实时值除去基数, 便得到阀门开度的百分数。在上位计算机画面中显示的阀门开、关到位信号时, 也要显示计算得到的阀门开度。此种方法虽是用时间来度量阀门的开度, 但是并不需要事先对阀门全行程时间进行测量, 在程序中便能够自动的测量基数, 因此不需要为了开度而专门进行调试只需要在程序下装之后, 或是更换阀门之后, 将阀门从关到位到开到位进行操作一次, 便能够正常的进行工作, 十分简便。
不同控制系统要编制不同的自定义功能块, 在调试完成之后, 便能够直接调用, 即使阀门套数很多, 也仅仅需要对程序进行一次编制和调试即可。
这种方法的效果比较理想, 并且运用范围较广, 均速运动和变速运动皆可。如果油库电阀门因为一些原因导致接触器返回但是实际并没有返回, 那么在开阀的时候, 阀门开度就会上升到100%以上, 或者是在关阀门时变成负数, 工作人员以此便能够判断出阀门动作出现异常, 可以在程序中设定报警, 提醒操作人员及时的进行处理, 待故障恢复之后, 要将阀门从全关到全开操作一遍, 开度指示便可正常进行工作。
另外, 由于受到程序扫描周期的限制, 在油库阀门全行程的时间比较短的时候, 计算的精度会出现一些偏差, 仅能够作为参考数据, 但是对效果和用途并不会造成较大的影响, 而且用开阀和关阀接触器返回信号当做阀门动作计数的依据是比较真实的, 但是阀门实际的动作和接触器返回信号测量时有一定滞后的, 也会有一定误差, 因此控制输出能够导致阀门动作, 如果用输出信号来代替返回信号, 那么就能够克服滞后的影响。
综上所述, 油库电动阀门的远程操作能够解决电动阀中的许多常见问题, 但是可靠性还有待加强, 相较于人员操控来讲, 远程操控不仅能够节省人力物力, 还能够提高操作的准确性和实时性。本文对油库电动阀的常见问题以及远程操作提出了一些个人观点, 希望能够为广大学者提供参考。
摘要：电动阀门在使用过程中经常会出现电动装置参数选择不当、输出转矩过大过小等问题, 导致电动阀无法正常使用。本文通过对电动阀门常见问题的研究, 针对油库电动阀远程操作的可靠性进行分析。
关键词：电动阀,油库,问题,远程操作
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