比例閥的調(diào)試課件

1、老型液壓比例系統(tǒng) 崔俊生老型液壓比例系統(tǒng) 前言：在冶金行業(yè)，液壓比例系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，下面我將結(jié)合鋼管公司實(shí)際應(yīng)用的比例系統(tǒng)，對PLC、放大板、比例閥、平衡閥、傳感器等做一個(gè)詳盡的講解。前言：一、老型比例系統(tǒng)1、組成：PLC控制系統(tǒng)：S7或GE6。放大板：VT3000或VT3006。比例閥：4WRZ1052SCA、SCB型平衡閥。ZDC型壓差控制閥。執(zhí)行元件：液壓缸或馬達(dá)。反饋元件：Z10或測速電機(jī)。一、老型比例系統(tǒng)1、組成：2、相互關(guān)系：比例放大板比例閥組液壓缸或馬達(dá)Z10或測速電機(jī)PLC動(dòng)作條件2、相互關(guān)系：比例放大板比例閥組液壓缸或馬達(dá)Z10或測速電機(jī)3、典型液壓比例回路分析：參照左圖：

2、主要功能是執(zhí)行元件在運(yùn)行過程中即使負(fù)載不斷變化，該系統(tǒng)也能保證執(zhí)行元件運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。液壓缸平衡閥壓差控制閥負(fù)載梭閥3、典型液壓比例回路分析：液壓缸平衡閥壓差控制閥負(fù)載梭閥比例閥就相當(dāng)于一個(gè)電控流量控制閥，當(dāng)電磁鐵的電流從200ma到800ma逐漸增大時(shí)，比例閥的開口度由0逐漸增大至100%，開口度越大，比例閥輸出流量越大，執(zhí)行元件速度越快，如下圖：開口度電磁鐵A電磁鐵B比例閥就相當(dāng)于一個(gè)電控流量控制閥，當(dāng)電磁鐵的電流從200ma比例閥的實(shí)物圖片（下）和控制簡圖（左）：主閥3減壓閥2導(dǎo)閥15Mpa比例閥的實(shí)物圖片（下）和控制簡圖（左）：主閥3減壓閥2導(dǎo)閥1比例閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖比例閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖壓

3、差控制閥的主要功能是增加比例閥流量輸出的穩(wěn)定性，它與梭閥、比例閥共同組成一個(gè)恒流源?；驹恚毫黧w通過一個(gè)節(jié)流口時(shí)，輸入端壓力（P1）與輸出端壓力（P2）的壓差恒定，那么，通過該節(jié)流口的流量恒定。P1P2P=P1-P2=恒值恒流源簡圖壓差控制閥的主要功能是增加比例閥流量輸出的穩(wěn)定性，它與梭閥、壓差控制閥與比例閥共同組成恒流源的液壓回路圖，如左圖：壓差控制閥與比例閥共同組成恒流源的液壓回路圖，如左圖：平衡閥的主要功能是增加負(fù)載運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。如圖所示，當(dāng)壓力油從A1進(jìn)入后，先將1#平衡閥全部打開，然后由于負(fù)載的作用，在液壓缸無桿腔建立起壓力，該壓力P1推動(dòng)2#平衡閥打開，液壓缸有桿腔的油液通

4、過2#平衡閥的閥口流回油箱，同時(shí)在B2端建立壓力P2 。P1、P2和彈簧在2#平衡閥內(nèi)建立一種平衡，使閥口開度隨負(fù)載變化不斷變化來保證液壓缸運(yùn)行平穩(wěn)。平衡閥的主要功能是增加負(fù)載運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。如圖所示，當(dāng)壓4、典型比例放大板（VT-3000）：4、典型比例放大板（VT-3000）：開關(guān)量輸入簡介：1、當(dāng)R1-R4（10c、10a、8a、12a端）接負(fù)9V電壓時(shí)，放大板為電磁鐵“B”端提供電流，R1-R4 可設(shè)定4種電流值，由K1-K4來選擇4種電流值的一種。反過來，接正9V電壓時(shí)，放大板為電磁鐵“A”端提供電流。2、放大板本身提供換向功能，按右圖接線，由K6可控制“A、B”換向。3、當(dāng)K5

5、接通時(shí)，斜坡調(diào)整失效，當(dāng)K5 斷開，斜坡時(shí)間可30ms-5s可調(diào)。開關(guān)量輸入簡介：1、當(dāng)R1-R4（10c、10a、8a、12比例放大板基本功能： a. 輸入控制靈活：即可使用開關(guān)量輸入，也 可使用模擬量輸入（12c或16a、16c）。 b. 通過調(diào)整斜坡時(shí)間，可以調(diào)整輸出電流的 響應(yīng)時(shí)間。 c. 調(diào)整R1-R4可穩(wěn)定輸出200800ma電流。下面以常見的撥料叉為例具體講解：比例放大板基本功能：5、實(shí)例分析：工藝簡介：PU2環(huán)形爐坯料最小為210*1500最大為310*4700。環(huán)形爐出料后，推正缸將坯料在固定臺(tái)架上推正后，由比例系統(tǒng)控制撥叉將坯料運(yùn)送1#運(yùn)輸鏈固定臺(tái)架。如圖：5、實(shí)例分析：系

6、統(tǒng)分析：由上圖可知，坯料運(yùn)輸過程中，對液壓缸來說，負(fù)載是不斷變化的，因此采用液壓比例加平衡閥的系統(tǒng)來滿足工藝要求。對電氣控制來說，要求撥叉慢速啟動(dòng)，中間過程快速運(yùn)輸，然后慢速放料；撥叉返回時(shí)，快速啟動(dòng)，減速回零位。如下圖：ma200600400800123456“A”“B”Sma200600400800123456“A”“B”S本例使用平穩(wěn)性好其他應(yīng)用響應(yīng)快00系統(tǒng)分析：ma200600400800123456“A”“B比例放大板設(shè)置：由上圖表分析：采用放大板VT-3000中2個(gè)開關(guān)量控制即可滿足要求。接線如圖：k1i、k2i、k3i 由PLC控制。K1iK2iK3i比例放大板設(shè)置：由上圖表分

7、析：采用放大板VT-3000中2個(gè)反饋元件分析：反饋元件采用電磁感應(yīng)式位置傳感器(Z10),與圓弧型感應(yīng)塊共同組成（見下圖），這種反饋方式可方便地在PLC程序內(nèi)，利用延時(shí)時(shí)間來控制液壓缸的減速，以實(shí)現(xiàn)慢速放料。返回位Z10前進(jìn)位Z10Z10感應(yīng)塊軸端反饋元件分析：返回位Z10前進(jìn)位Z10Z10感應(yīng)塊軸端動(dòng)作過程分析：（以電磁鐵B得電，液壓缸撥料前進(jìn)為例）當(dāng)撥叉具備動(dòng)作條件，PLC輸出信號，控制k1i接通,-9V電壓通過R1使放大板輸出，由于斜坡電位器t的作用，輸出電流慢慢上升至設(shè)定值（600ma），直到前進(jìn)到Z10感應(yīng)到信號，PLC斷開k1i，接通k2i，通過R2使輸出電流降至設(shè)定值（300m

8、a），PLC延時(shí)一定時(shí)間后，k2i斷開，到此前進(jìn)動(dòng)作完成。123mas斜坡R1調(diào)整斜坡R2調(diào)整PLC延時(shí)斜坡前進(jìn)Z10感應(yīng)到信號200400600動(dòng)作過程分析：（以電磁鐵B得電，液壓缸撥料前進(jìn)為例）當(dāng)撥叉具撥叉返回時(shí)的控制過程與前進(jìn)基本相同，唯一的區(qū)別是：前面講過要使電磁鐵“A”得電，必須由PLC控制k3i接通，用正9V電壓控制R1、R2的輸入。K1iK2iK3i撥叉返回時(shí)的控制過程與前進(jìn)基本相同，唯一的區(qū)別是：前面講過要* 總結(jié)：控制框圖如下VT3000液壓缸前進(jìn)位Z10PLC比例閥B開關(guān)量及PLC延時(shí)K1i、k2iVT3000液壓缸返回位Z10PLC比例閥A開關(guān)量及PLC延時(shí)K1i、k2i

9、、k3i前進(jìn)過程返回過程* 總結(jié)：控制框圖如下VT3000液壓缸前進(jìn)位Z10PLC比液壓缸實(shí)際工作時(shí)兩腔壓力曲線：有桿腔無桿腔液壓缸實(shí)際工作時(shí)兩腔壓力曲線：有桿腔無桿腔6、典型故障案例：以PU2頂桿冷卻站步 進(jìn)梁為例（以下簡稱步進(jìn)梁）：液壓控制 如左圖。PTAB6、典型故障案例：PTAB案例一：步進(jìn)梁平移無動(dòng)作故障現(xiàn)象：在正常生產(chǎn)過程中頂桿冷卻 站平移突然沒有動(dòng)作，手動(dòng) 捅閥也無動(dòng)作?；痉治觯和遍y無動(dòng)作說明液壓回路故 障，應(yīng)該與電氣無關(guān)。案例一：步進(jìn)梁平移無動(dòng)作故障判斷：1、觀察閥臺(tái)壓力為13Mpa，說明壓力源正常。2、捅閥時(shí)測閥塊輸出油路的A、B壓力為零。3、測量為導(dǎo)閥提供5Mpa壓力的減

10、壓閥壓力為零。4、由上述測量結(jié)果可以說明比例閥的P口無壓力輸入。5、由上述可以肯定該回 路的壓差控制閥主回 路沒有壓力輸出。6、注：如果主閥3壞，減 壓閥2 應(yīng)該有 5Mpa壓力。故障判斷：5、由上述可以肯定該回故障處理： 更換壓差控制閥的控制蓋板，并拆下蓋板上的工藝絲堵，安裝一個(gè)測壓接頭，以便于以后點(diǎn)檢和維護(hù)。如圖：故障處理： 更換壓差控制閥的控制蓋板，并拆下蓋板上的工原因分析：1、將壓差控制閥解體發(fā)現(xiàn)導(dǎo)閥（DBDS6）閥口被一塊液壓缸密封卡住，如左下圖，造成P-T常通。2、由左上圖分析可知當(dāng)溢流閥閥芯卡住后，系統(tǒng)壓力通過B-A-X經(jīng)溢流閥直接回油箱，致使F點(diǎn)壓力為零壓力P將主閥芯向上推，關(guān)

11、閉閥口，A輸出壓力為零。P原因分析：1、將壓差控制閥解體發(fā)現(xiàn)導(dǎo)閥（DBDS6）閥口被一案例二：步進(jìn)梁前進(jìn)定位不準(zhǔn)故障現(xiàn)象： 在正常生產(chǎn)過程中頂桿冷卻站平移突然不到位，不能正確將頂桿運(yùn)送到輸送輥道中心線，同時(shí)冷卻站上的其他頂桿經(jīng)常掉道。動(dòng)梁定梁輥道頂桿運(yùn)行方向案例二：步進(jìn)梁前進(jìn)定位不準(zhǔn)故障現(xiàn)象：動(dòng)梁定梁輥道頂桿運(yùn)行方向基本分析： 首先從簡單入手，電氣人員在PLC程序上將延時(shí)加長后，故障基本解決。但運(yùn)行半小時(shí)后，故障再現(xiàn)且不穩(wěn)定（忽前忽后），基本可以肯定為液壓回路故障或比例放大板輸出電流不穩(wěn)定。maPLC延時(shí)加長前進(jìn)Z10感應(yīng)到信號200400600停止點(diǎn)基本分析：maPLC延時(shí)加長前進(jìn)Z10感應(yīng)

12、到信號200400故障判斷：1、用萬用表或示波器測量比例放大板IB端電壓（面板上有測試端子），發(fā)現(xiàn)快速時(shí)0.6V，慢速時(shí)0.3V，且穩(wěn)定。說明比例放大板無故障。注：電磁鐵B上的電流200-800ma對應(yīng)在IB 上的電壓為0.2-0.8V。相當(dāng)于下圖：1電阻電磁鐵IB故障判斷：注：電磁鐵B上的電流200-800ma對應(yīng)在IB 2、用壓力表測液壓缸有桿腔壓力（B2端），發(fā)現(xiàn)液壓缸快速前進(jìn)過程基本正常，減速過程壓力偏高，達(dá)17Mpa。可見有桿腔回油節(jié)流口偏小，回油阻力偏大。2、用壓力表測液壓缸有桿腔壓力（B2端），發(fā)現(xiàn)液壓缸快速前進(jìn)故障處理： 由上述分析可以判斷出：由于回油不暢，造成背壓升高，導(dǎo)致步

13、進(jìn)梁減速前進(jìn)過程提前結(jié)束。在該回路中，影響回油的只有平衡閥，更換平衡閥后將減速延時(shí)時(shí)間調(diào)回，該故障徹底消除。故障處理：原因分析：1、事后對平衡閥進(jìn)行了解體，發(fā)現(xiàn)平衡閥芯5比正常的閥芯短了0.5mm，分析由于長期在運(yùn)行過程中，撞擊閥芯6磨損所至。56原因分析：562、在液壓缸啟動(dòng)和快速運(yùn)行過程時(shí)，P1的壓力較大，閥芯5推動(dòng)閥芯6打開的開口度較大，短了一截的閥芯5對平移的速度影響不是很明顯。P1562、在液壓缸啟動(dòng)和快速運(yùn)行過程時(shí)，P1的壓力較大，閥芯5推動(dòng)3、當(dāng)Z10感應(yīng)到信號步進(jìn)梁進(jìn)入減速區(qū)后，放大板對電磁鐵輸出的電流會(huì)逐漸減小，比例閥的閥口開口度會(huì)變小，流量也減小。在平衡閥內(nèi)，由P1、P2和彈簧的共同作用使閥芯