Hverjir eru þættirnir sem hafa áhrif á viðbragðstíma rafmagnsventla?
Skildu eftir skilaboð
Í iðnaðar sjálfvirkni stjórnkerfi eru rafmagnsventlar mikið notaðir til að stjórna flæði fjölmiðla eins og gas, vökva og gufu. „Viðbragðstími“ rafmagnsventils-það er tíminn sem það tekur frá því að fá rafmagnsmerki til að klára aðgerðina-er einn af lykilvísunum til að mæla afköst þess. Því styttri sem viðbragðstíminn er, því hærri er aðlögunarhraði og stjórnunarnákvæmni kerfisins. Þessi grein mun greina djúpt kjarnaþætti sem hafa áhrif á viðbragðstíma rafmagnsventla og afhjúpa eðlisfræðilega, skipulagslega og stjórnunaraðferðina að baki.
Mótor gerð ákvarðar upphafshraða
Aðgerð rafmagns loki er knúin af mótor, þannig að aðaláhrifin á viðbrögð hans eru gerð mótors sem notuð er. Algengir mótorar eru AC ósamstilltur mótor, DC mótorar og servó mótorar.
AC ósamstilltur mótorar voru mikið notaðir í snemma raflokum vegna einfaldrar uppbyggingar þeirra og lágs framleiðslukostnaðar. Hins vegar þjáist það af umtalsverðum töfum, aðallega vegna þess að það treysti á miði. Þegar stjórnmerki kemur þarf snúningurinn að treysta á miði til að koma smám saman á segulsvið og ná stöðugum hraða. Allt upphafsferlið er tiltölulega milt og skortir nákvæma stöðustýringu, sem getur auðveldlega valdið „hægri byrjun“ eða „yfirskot“. Þetta getur auðveldlega lengt svörunarlotuna og dregið úr nákvæmni stjórnunar við vinnuaðstæður sem krefjast skjótrar opnunar og lokunar eða tíðra aðlögunar.
DC mótorar hafa hraðari upphafsgetu, hraðinn þeirra hefur línulegt samband við spennu og fræðilega svara þeir hraðar. Hefðbundnir burstaðir DC mótorar eiga þó í vandræðum með slit á commutator og burstum og svörunarhraðinn mun minnka eftir langtíma notkun. Þrátt fyrir að burstalaus DC mótor (BLDC) bæti þetta vandamál, þá setur það hærri kröfur á drifrásina og þarf að vera búinn nákvæmum salarskynjara eða rafsegulkraftalgrími. Annars mun seinkun á endurgjöf stjórnunar hindra skjótan upphafsávinning.
Servó mótorinn er sem stendur ein af lausnum með besta viðbragðshraða. Það nærir stöðunni, hraða og jafnvel hröðun snúningsskaftsins í rauntíma í gegnum lokaðan viðbragðskerfi (svo sem kóðara eða upplausn). Stjórnandinn fær stöðugt endurgjöf merki á hverri millisekúndu og ber þau saman við markgildið. Þegar frávik er greint (það er að raunverulegur snúningur er ekki samstilltur við markmiðið), aðlagar það strax spennuna, strauminn, tíðni og jafnvel stefnu segulsviðsins til að leiðrétta verkunina. Þessi stöðuga leiðréttingargeta bætir viðbragðshraða verulega. Á sama tíma er snúningur servó mótor venjulega úr léttum efnum, sem dregur mjög úr tregðu augnablikinu. Því minni sem tregðu augnablikið, því minni er tregðuþol sem mótorinn þarf að vinna bug á þegar hann byrjar að flýta fyrir. Þegar rotorinn er hraðað eða stöðvast, vegna minni tregðu, mun snúningurinn ekki halda áfram að snúast of lengi vegna „tregðu hala“, svo hann geti stöðvast hraðar.
Aðgerð rafmagnsventilsins er ekki bara „afl á“, heldur treystir á fullkomna upplýsingakeðju alls safnakerfisins, dóms, vinnslu og framleiðsla ytri breytna. Ef seinkun er á einhverjum hlekk, getur raunverulegur aðgerðartími lokans verið á bak við þann tíma þegar vinnuskilyrðin breytast, sem leiðir til stjórnunar á hægri eða jafnvel villumögnun. Sérstaklega í kerfum sem krefjast mikils svörunarhraða er líklegra að þessi seinkun leiði til sveiflna í vökva, óstöðugleika þrýstings eða öryggisáhættu.
In actual engineering, the control signal processing process can be roughly divided into the following stages: The first is on-site signal collection, such as monitoring the current system status through pressure sensors, flow meters, liquid level meters, etc. If an analog input module with a low sampling rate is used in this process, or the sensor itself has a low update frequency, there may be a problem of "sluggish response" to changes in working conditions, causing the control instructions to be issued later than breytingarnar eiga sér stað.
Þessu er fylgt eftir með vinnslustigi stjórnandans (svo sem PLC eða DCS kerfi). Eftir að stjórnandi fær skynjaragögnin mun það framkvæma skilyrt dóm, gagna síun, rökréttar aðgerðir og aðra vinnslu á þeim með forritunarrökfræði. Ef röðunarferli er sett upp í forritinu eða það eru fjölstigs milligöngutenglar, svo sem „merkið þarf að vera stöðugt fyrir
Að auki, í fjölkerfissamvinnu eða fjarstýringarsviðsmyndum, þurfa merki oft að fara í gegnum samskiptahlaup, til dæmis frá staðbundnum stjórnanda til aðalstöðvarinnar PLC í gegnum strætó (svo sem Modbus, Profibus, Can), og síðan greinir aðalstöðin og sendir það til stýrivélarinnar. Ef bandbreidd samskiptareglna er takmörkuð eða kjörtímabilið er of langur, getur það einnig valdið því að leiðbeiningar eru „í biðröð og bíða“ og lengja svörunarkeðjuna enn frekar. Til dæmis er sjálfgefin endurnýjunarhringrás sumra kerfa 500ms. Ef seinkun netkerfis og vinnslutíma er bætt við getur seinkun alls framkvæmdar stjórnunarinnar orðið meira en 1 sekúndu, sem er augljóslega óásættanlegt í vinnslueftirliti sem krefst millisekúndu stigs svörunar.
Miðlungs álag og þrýstingsástand hefur áhrif á verkunarþol
Viðbragðshraði rafmagnsventilsins fer ekki aðeins eftir innri uppbyggingu, heldur hefur hann einnig bein áhrif á rekstrarskilyrði kerfisins - það er álagsskilyrðin. Svokallað álag, í rafmagnsventilstýringarkerfinu, endurspeglast aðallega í kyrrstæðum þrýstingi, kraftmiklum þrýstingsmun, seigfljótandi viðnám og höggálag sem miðillinn hefur beitt. Þessir vélrænu þættir munu hafa veruleg áhrif á verkunarviðnám stýrisins, sem leiðir til langvarandi viðbragðstíma.
Í háum þrýstingi eða stórum þrýstingsmismunur verður lokakjarninn að sigrast á miklum öfugum krafti sem vökvinn beitir við opnunar- og lokunarferlið. Sérstaklega á lokunarstiginu er hreyfingarstefna lokakjarnans andstætt stefnu miðlungs flæðis, sem mun mynda sterka öfugan þrýsting. Á þessum tíma verður stýrivélin að framleiða meira tog til að þjappa lokasætinu og ná fullkominni þéttingu. Ef togi stýrisbúnaðarins er ófullnægjandi verður viðbragðstími lengri. Þvert á móti, meðan á opnunarferlinu stendur, ef lokinn er undir neikvæðum þrýstingi niður eða þarf að brjótast í gegnum hátt kyrrstætt þrýstingsástand, verður gangsetningunni seinkað vegna mikils upphafsviðnáms.
Að auki eru eðlisfræðilegir eiginleikar miðilsins einnig einn af lykilálagsbreytum. Háhitavökvi mun valda því að loki líkaminn stækkar og eykur núninginn milli lokakjarnans og þéttingaryfirborðsins, sem leiðir til sillegrar vélrænnar hreyfingar; Þrátt fyrir að fjölmiðlar með mikla seigju eins og hráolíu, muni síróp eða leðja mynda varðveisluþol í lokarholinu og hindra hreyfingu lokakjarnans og það verður eftirliggjandi viðloðun jafnvel eftir að hafa opnað að fullu eða lokað að fullu, sem hefur áhrif á upphafsástand næstu lotu.
Annar þáttur sem oft gleymist er áhrif vatnshamar og kraftmikla áhrif á áhrifum. Þegar rafmagns loki opnast og lokar á miklum hraða undir þrýstingi, ef miðillinn er með mikla tregðu og hratt rennslishraða (svo sem gufuleiðslu eða langþrýstingsvatnsrör), mun tafarlaus flæðisbreyting valda sterkum áhrifum vatnshamar. Þetta getur ekki aðeins valdið titringi eða aflögun staðbundinna hluta lokans, heldur einnig þvingað kerfishönnuðinn til að auka aðgerðarbuffunarsvæðið eða kynna „seinkaða lokunar“ kennslu í stjórnunarrökfræði til að bæla áhrifin. Þrátt fyrir að þessi gervi seinkunarbúnaður verndar búnaðinn, lengir hann einnig á hlutlægan hátt svörunarferil hverrar lokunaraðgerða.
