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1、10申请公布号43申请公布日21申请号201410781775722申请日20141216E02B7/2020060171申请人长江勘测规划设计研究有限责任公司地址430010湖北省武汉市解放大道1863号72发明人曹阳邵建雄易先举方焱彬秦雅岚潘祥园74专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人陈家安刘琳54发明名称双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法57摘要本发明公开了双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，通过双缸液压闸门启闭机的PLC控制左右两个油缸的比例调节阀的调节电压值，实现对左右两个油缸活塞杆的行程的控制，并实时采集左右两个油缸活塞杆的行程，。
2、当左右两个油缸活塞杆的行程之差H大于两缸行程允许偏差阀值H1时，调整两个油缸中任一油缸的比例调节阀，并根据在每个偏差变化率检查周期T内采集左右两个油缸活塞杆的行程之差H的变化情况改变调节电压值，直至左右两个油缸活塞杆的行程之差H小于或者等于两缸行程允许偏差阀值H1。本发明纠偏效果明显，纠偏函数关系式易于PLC编程实现，从而保证了闸门可靠运行。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图5页10申请公布号CN104499461A43申请公布日20150408CN104499461A1/1页21双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，通过双。
3、缸液压闸门启闭机的PLC控制左右两个油缸的比例调节阀的调节电压值，实现对左右两个油缸活塞杆的行程的控制，并实时采集左右两个油缸活塞杆的行程，当左右两个油缸活塞杆的行程之差H大于两缸行程允许偏差阀值H1时，调整两个油缸中任一油缸的比例调节阀，直至左右两个油缸活塞杆的行程之差H小于或者等于两缸行程允许偏差阀值H1，其特征在于所述调整两个油缸中任一油缸的比例调节阀的具体步骤包括1将比例阀的调节电压值由初始电压值U0调整为一级纠偏电压值U1；2在每个偏差变化率检查周期T内采集左右两个油缸活塞杆的行程之差H，若左右两个油缸活塞杆的行程之差H逐步减小，即满足DH/DT0，则将比例阀的调节电压值设置二级纠偏。
4、电压值U2，所述二级纠偏电压值U2大于一级纠偏电压值U1，若左右两个油缸活塞杆的行程之差H增大，则将比例阀的调节电压值设置三级纠偏电压值U3，所述三级纠偏电压值U3大于二级纠偏电压值U2。2根据权利要求1所述的双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，其特征在于所述一级纠偏电压值U1的计算公式为U1U0K1UMAXU0H1/HMAX其中，U0为初始电压值，UMAX为电压最大值，H1为两缸行程允许偏差阀值，HMAX为两缸行程允许偏差最大值，K1为一级纠偏比例放大系数，K11。3根据权利要求1或2所述的双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，其特征在于所述二级纠偏电压值U2的。
5、计算公式为U2U0K2UMAXU0H1/HMAX其中，U0为初始电压值，UMAX为电压最大值，H1为两缸行程允许偏差阀值，HMAX为两缸行程允许偏差最大值，K2为二级纠偏比例放大系数，K22。4根据权利要求3所述的双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，其特征在于所述三级纠偏电压值U3的计算公式为U3U0K3UMAXU0H1/HMAX其中，U0为初始电压值，UMAX为电压最大值，H1为两缸行程允许偏差阀值，HMAX为两缸行程允许偏差最大值，K3为三级纠偏比例放大系数，K3的计算公式为5根据权利要求3所述的双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，其特征在于所述三级纠偏电压。
6、值U3的计算公式为U3U0K3UMAXU0H1/HMAX其中，U0为初始电压值，UMAX为电压最大值，H1为两缸行程允许偏差阀值，HMAX为两缸行程允许偏差最大值，K3为三级纠偏比例放大系数，K3为25中任一自然数。6根据权利要求4所述的双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，其特征在于当所述左右两个油缸活塞杆的行程之差H大于两缸行程允许偏差最大值HMAX时，控制所述启闭机进行保护性停机。权利要求书CN104499461A1/4页3双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法技术领域0001本发明属于闸门启闭机自动控制技术领域的闸门同步纠偏控制技术领域，具体地指一种双缸液压闸。
7、门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，它可有效控制双缸液压启闭机两缸行程差在闸门运行允许范围内，保证闸门安全可靠运行背景技术0002大中型闸门是水利枢纽工程中的重要设施，在防洪、抗旱、供水等应用中，具有关键性作用。闸门启闭机一般选用液压启闭机，特别是尺寸大，吊点间距大的闸门则采用双缸液压启闭机。0003在水利水电工程实践中，由于设计制造误差、油缸制造精度、闸门负载不对称、闸门安装误差，长期负载下闸门变形等因素，闸门在启闭过程中常常偏向一方甚至出现卡阻。在闸门和液压启闭机的机械设计中，通过闸门两侧设侧向导向装置，弧门的支铰选用圆柱铰或者圆锥角等方式，能较大限度的减少由闸门自重带来的偏差。为保。
8、证闸门平稳运行，要求闸门两套油缸在闸门全行程范围内同步运行误差不大于1020MM，这就需要在闸门启闭机过程中采用电气同步纠偏控制系统。0004闸门电气同步纠偏控制系统，是由现地控制装置可编程逻辑控制器PLC根据检测信号量的变化，控制比例调速阀的开度，达到两侧油缸行程同步的目的。开度仪将测得的油缸行程值反馈给PLC，对于双缸液压启闭机，配有两个开度仪，即可以测得左右油缸活塞杆的行程，一旦左右油缸中活塞杆的行程之差超过设定值，则判定左右油缸出现了偏差，需要进行纠偏，PLC输出信号控制比例调速阀或流量阀或压力阀，调整左右油缸的流量，进而调整油缸的活塞杆运动速率，使油缸活塞杆行程保持同步，保持闸门水平。
9、启闭。中国专利双吊点启闭机电气同步的方法及装置专利号ZL2010102924985公开了一种卷扬式双吊点启闭机电气同步纠偏方法，双缸液压启闭机闸门纠偏控制的电气实现介绍了双缸液压启闭机采用比例调节阀可实现纠偏功能，实际工程中，即使在双缸液压启闭机中选用比例调节阀而不使用针对性的控制方法，经常出现由于液压安装管道中有残留杂质、闸门重心偏移等各种原因而纠偏不准确造成启闭机保护性停机的情况。0005双缸液压启闭机虽然采用机械同步设计和电气同步纠偏技术，但仍有频繁启动同步纠偏功能，影响了闸门启闭速度，甚至双缸液压启闭机出现油缸行程偏差过大，造成液压启闭机保护性停机等现象。发明内容0006为了解决目前双。
10、缸液压启闭机频繁启动同步纠偏功能容易造成液压启闭机保护性停机的问题，本发明提供一种能快速准确纠偏的双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法。0007为实现上述目的，本发明所设计的双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，通过双缸液压闸门启闭机的PLC控制左右两个油缸的比例调节阀的调节电压说明书CN104499461A2/4页4值，实现对左右两个油缸活塞杆的行程的控制，并实时采集左右两个油缸活塞杆的行程，当左右两个油缸活塞杆的行程之差H大于两缸行程允许偏差阀值H1时，调整两个油缸中任一油缸的比例调节阀，直至左右两个油缸活塞杆的行程之差H小于或者等于两缸行程允许偏差阀值H1，其。
11、特殊之处在于，所述调整两个油缸中任一油缸的比例调节阀的具体步骤包括00081将比例阀的调节电压值由初始电压值U0调整为一级纠偏电压值U1；00092在每个偏差变化率检查周期T内采集左右两个油缸活塞杆的行程之差H，若左右两个油缸活塞杆的行程之差H逐步减小，即满足DH/DT0，则将比例阀的调节电压值设置二级纠偏电压值U2，所述二级纠偏电压值U2大于一级纠偏电压值U1，若左右两个油缸活塞杆的行程之差H继续增大，则将比例阀的调节电压值设置三级纠偏电压值U3，所述三级纠偏电压值U3大于二级纠偏电压值U2。0010优选地，所述一级纠偏电压值U1的计算公式为0011U1U0K1UMAXU0H1/HMAX00。
12、12其中，U0为初始电压值，UMAX为电压最大值，H1为两缸行程允许偏差阀值，HMAX为两缸行程允许偏差最大值，K1为一级纠偏比例放大系数，K11。0013优选地，所述二级纠偏电压值U2的计算公式为0014U2U0K2UMAXU0H1/HMAX0015其中，U0为初始电压值，UMAX为电压最大值，H1为两缸行程允许偏差阀值，HMAX为两缸行程允许偏差最大值，K2为二级纠偏比例放大系数，K22。0016优选地，所述三级纠偏电压值U3的计算公式为0017U3U0K3UMAXU0H1/HMAX0018其中，U0为初始电压值，UMAX为电压最大值，H1为两缸行程允许偏差阀值，HMAX为两缸行程允许偏差。
13、最大值，K3为三级纠偏比例放大系数，K3的计算公式为00190020最佳地，三级纠偏比例放大系数K3为25中任一自然数。0021优选地，当所述左右两个油缸活塞杆的行程之差H大于两缸行程允许偏差最大值HMAX时，控制所述启闭机进行保护性停机。0022本发明的优点在于本发明双缸液压启闭机比例调节阀电气控制参数调整方法引入双缸偏差值变化趋势的分析，实时跟踪左右两个油缸活塞杆的行程之差，根据纠偏条件多次调整纠偏电压比例放大系数，根据单位时间内油缸行程偏差差值变化的大小调整纠偏电压值的大小，使得纠偏电压与油缸行程偏差差值关联，并根据纠偏效果的程度分级控制纠偏电压值，其纠偏效果明显，纠偏函数关系式易于PL。
14、C编程实现，使闸门运行平缓稳定，大幅减少停机频率，从而保证了闸门可靠运行。附图说明0023图1为本发明调整方法使用的双缸液压启闭机控制系统框图。0024图2为本发明调整方法流程框图。说明书CN104499461A3/4页50025图3为比例阀的调节电压值为一级纠偏电压值U1时与双缸行程偏差时间关系图。0026图4为比例阀的调节电压值为二级纠偏电压值U2时与双缸行程偏差时间关系图。0027图5为比例阀的调节电压值为三级纠偏电压值U3时与双缸行程偏差时间关系图。具体实施方式0028以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。0029如图1所示，本发明双缸液压闸门启闭机比例调节阀电气控制参数。
15、的调整方法应用在双缸液压启闭机油缸行程电气同步纠偏控制系统中，该系统主要控制元件包括可编程逻辑控制器PLC、油缸行程检测装置、比例调节阀、阀数字放大板、图形触摸屏等。PLC的输入端连接油缸行程检测装置，采集两缸油缸的行程，行程精度1MM；PLC的模拟量输出端与阀数字放大板相连，输出电压010V，输出电压精度001V；阀放大板与比例阀相连；图形触摸屏作为参数调整的人机接口通过以太网与PLC相连。0030如图2所示，本发明双缸液压启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法，包括下列步骤00311初始参数设定。初设参数包括油缸设计行程H，两缸行程允许偏差最大值HMAX，两缸行程允许偏差阀值H1，比例阀数。
16、字放大板的初始电压值U0、最大值UMAX和最小值UMIN，偏差变化率检查周期T。实例HMAX20MM，H15MM，U05V，UMAX9V，UMIN1V，T2S。00322在PLC相关程序模块中编写纠偏电压U与两缸行程偏差H的函数关系式UU0KH1/HMAX，当左油缸活塞杆的行程大于右油缸活塞杆的行程时H左H右，取，纠偏电压U59V；当左油缸活塞杆的行程小于右油缸活塞杆的行程即H左H1时，启动纠偏功能，PLC按照一级纠偏公式U1U0K1UMAXU0H1/HMAX，其中一级纠偏比例放大系数K11，计算一级纠偏电压值U1，通过将阀数字放大板调整比例阀的调节电压值设置为一级纠偏电压值U1，控制左缸活塞。
17、杆运行速率的增减。实例H6MM，H左H右，K11，U16V，比例阀的调节电压值为一级纠偏电压值U1时与双缸行程偏差时间关系见图3。00366纠偏功能启动后，在每个偏差变化率检查周期T内采集左右两个油缸活塞杆的行程之差H，若左右两个油缸活塞杆的行程之差H逐步减小，即满足DH/DT0，则将比例阀的调节电压值设置二级纠偏电压值U2，二级纠偏电压值U2的计算公式为0038U2U0K2UMAXU0H1/HMAX说明书CN104499461A4/4页60039实例纠偏功能启动2秒后，H46MM间变化，二级纠偏比例放大系数K22，U27V，比例阀的调节电压值为二级纠偏电压值U2时与双缸行程偏差时间关系见图4。
18、。00408纠偏功能启动后，在每个偏差变化率检查周期T内采集左右两个油缸活塞杆的行程之差H，若左右两个油缸活塞杆的行程之差H逐渐增大，即满足DH/DT1；则将比例阀的调节电压值设置三级纠偏电压值U3，PLC按照三级纠偏电压值U3的计算公式U3U0K3UMAXU0H1/HMAX，计算输出三级纠偏电压U3，直到U3UMAX。一般地，三级纠偏比例放大系数K32，当左右两个油缸活塞杆的行程之差H很大，采取进一步增大三级纠偏比例放大系数K3的方法快速调整三级纠偏比例放大系数K3的计算公式为00410042实例纠偏功能启动后，H值继续增大，三级纠偏电压U3根据H变化率，按照三级纠偏电压U3计算公式，U9V。
19、；结束调整。比例阀的调节电压值为三级纠偏电压值U3时双缸行程偏差时间关系见图5，图中，两个油缸活塞杆的行程之差的三个阶段H1、H2、H3分别对应DH1/DT2，DH2/DT3，DH3/DT4的情况，分别对应的三级纠偏电压值为U1、U2、U300439纠偏功能启动后，当检测到两个油缸活塞杆的行程之差H1时，应停止纠偏功能，两个油缸活塞杆会由于惯性达到偏差趋于零的效果。004410纠偏功能启动后，当HHMAX时，双缸液压启闭机应保护性停机。0045本发明的双缸液压启闭机比例调节阀电气控制参数的调整方法在实际工程中安装流程如下00461在闸门安装期间，双缸液压启闭机带负荷进行机电液联调时，根据启闭机运行状态，确定各参数初始值，并通过人机接口将参数存入PLC中；00472在闸门运行12年后，由于存在闸门变形等因素，应根据启闭机运行情况，对各参数进行重新标定。0048本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。说明书CN104499461A1/5页7图1说明书附图CN104499461A2/5页8图2说明书附图CN104499461A3/5页9图3说明书附图CN104499461A4/5页10图4说明书附图CN104499461A5/5页11图5说明书附图CN104499461A。