CN105159263B - 一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法，包括以下步骤：采集智能电液执行机构处于工作状态时的现场输入信号，其中，所述现场输入信号包括传感器信号、液控阀信号、控制器信号、油泵信号和/或电源***信号。本发明的有益效果为：本发明通过EHS智能电液执行机构控制***自愈功能的全面实现，大幅提升设备可靠性，可维修性强、智能化程度高，无需大量工程技术人员对故障进行诊断维修，故障处理时间接近为零，无需停机维修，造成设备暂时停机，修复过程中不会对控制及生产任务产生影响，不会对设备本身及控制对象产生危害，也不会对安全和生产产生事故，修复完成后，***再次成为完好状态，能够确保催化裂化装置平稳运行。

Description

一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法

技术领域

本发明涉及智能电液执行机构控制***技术领域，尤其涉及一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法。

背景技术

在炼化企业，EHS（Electrohydraulic smart）智能电液控制***主要应用于催化裂化等炼化装置大口径特阀的阀位控制，这些特阀普遍具有高温、大口径的特点以及控制精度高、可靠性高的需求。电液（执行机构）控制***本身就是关键及重要的炼化装备及***，其运行可靠性及故障后维修效率的高低对于整个装置的生产运行及安全风险控制影响巨大。因此，现场操作人员及设备检修人员不仅期望能够获得运行可靠性高、故障后维修效率高的电液（执行机构）控制***，作为一种关键及重要的“特殊”装备及***，炼化企业的管理技术人员还希望能够对其本身的健康运行状况进行有效的监控。

RFCC（Resid Fluid Catalytic Cracking）重油流化催化裂化装置是其重要的经济效益较高的二次加工装置（原油蒸馏装置为重要的一次加工装置）。RFCC装置的工艺复杂性及其生产过程风险控制点主要在于其反应再生***以及主风机/烟气轮机（烟机）***，为了满足响应速度快、控制精度高等生产过程控制要求并保证其可靠性，反应再生及主风机/烟机***所装备的大口径高温滑阀、高温蝶阀等特阀的执行机构均采用了造价较为昂贵的电液执行机构。应该讲，大口径滑阀、蝶阀阀体及机械附件的可靠性基本上满足长周期运行要求，但电液控制***的故障率相对较高，造成特阀整机可靠性下降，对安全平稳生产过程威胁。在中石油、中石化所属炼厂曾多次出现在反应再生***工艺参数异常波动或装置工艺自保及烟气能量回收机组自身自保动作的关键时刻因电液控制***故障造成特阀拒动进而造成恶性设备事故以及装置停产的惨痛教训。

因此，从炼化装备研发及制造角度来讲，研制一种可靠性高、可维修性强、智能化程度高的具有自愈化特性的智能化电液控制***并投入实际应用，从而实现对智能化电液控制***的硬件保障，是实现催化裂化装置平稳操作进而实现边际优化增效的重要技术保障，在炼厂催化裂化装置安全、效率、效益生产管理方面，是一个补“短板”性质的重要项目，也是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法，包括以下步骤：

采集智能电液执行机构处于工作状态时的现场输入信号，其中，所述现场输入信号包括压力传感器信号、位移传感器信号、温度传感器信号、液位传感器信号、控制器信号、液控阀信号、油泵信号、电源信号及电机状态信号；

根据预先配置的故障分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常；

在判断结果为所述现场输入信号的参数值不正常的情况下，停止所述现场输入信号所对应的运行设备并启动预先配置的与所述运行设备所对应的备用设备，促使所述备用设备替代当前运行设备进行工作；

在启动所述备用设备预定时间后，再次对对应的现场输入信号进行采集分析，判断当前现场输入信号是否正常，并在判断结果为当前现场输入信号的参数值不正常的情况下，进行对应的声光报警。

其中，故障分析策略包括传感器分析策略、给定值分析策略、液控阀分析策略、控制器分析策略、油泵分析策略和/或电源***分析策略。

其中，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各传感器信号的参数值与预先设定的传感器参数阈值进行比较；

在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；

在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。

其中，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常还包括：

对预先采集的各传感器信号的参数值进行分析，确定各传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；

在比较结果为传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应传感器出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。

其中，根据预先配置的给定值分析策略，对所采集的现场输入信号进行分对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各传感器信号的参数值与预先通过通信网络传输的得到的给定参数值进行比较；

在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；

在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。

其中，根据预先配置的液控阀分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

对预先采集的各位移传感器信号的参数值进行分析，确定各位移传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各位移传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；

在比较结果为位移传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应液控阀出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。

其中，根据预先配置的控制器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各控制器信号的参数值与预先设定的控制器参数阈值进行比较；

在比较结果为所述控制器信号的参数值在所述控制器参数阈值范围内的情况下，判断对应控制器处于有效工作状态；

在比较结果为所述控制器信号的参数值在所述控制器参数阈值范围以外的情况下，判断对应控制器处于无效工作状态。

其中，根据预先配置的油泵分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各油箱温度传感器、各油管温度传感器、各压力传感器、电源信号及电机信号的参数值与预先设定的油箱温度传感器、油管温度传感器、各压力传感器、电源信号及电机参数阈值进行比较；

在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机参数阈值范围内的情况下，判断油泵***处于有效工作状态；

在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机参数阈值范围以外的情况下，判断油泵***处于无效工作状态；

其中，根据预先配置的电源***分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各电源信号的参数值与预先设定的电源参数阈值进行比较；

在比较结果为所述电源信号的参数值在所述电源参数阈值范围内的情况下，判断对应电源处于有效工作状态；

在比较结果为所述电源信号的参数值在所述电源参数阈值范围以外的情况下，判断对应电源处于无效工作状态。

其中，根据预先配置的液控阀分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各液控阀信号的参数值与预先设定的液控阀参数阈值进行比较；

在比较结果为所述液控阀信号的参数值在所述液控阀参数阈值范围内的情况下，判断对应液控阀处于有效工作状态；

在比较结果为所述液控阀信号的参数值在所述液控阀参数阈值范围以外的情况下，判断对应液控阀处于假无效工作状态；

在判定为假失效工作状态的所述液控阀锁定预定时间后，再次采集所述液控阀信号的参数值与预先设定的液控阀参数阈值进行比较，如果重复判断为假无效工作状态的次数达到预定的假无效次数后，判断对应液控阀处于真无效工作状态。

本发明的有益效果为：本发明通过EHS智能电液执行机构控制***自愈功能的全面实现，大幅提升了设备可靠性，可靠性高、可维修性强、智能化程度高，无需大量工程技术人员对故障进行诊断维修，故障处理时间接近为零，无需停机维修，造成设备暂时停机，修复过程中不会对控制及生产任务产生影响，不会对设备本身及控制对象产生危害，也不会对安全和生产产生事故，修复完成后，***再次成为完好状态，能够确保催化裂化装置平稳运行。

附图说明

下面为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法的双传感器自愈控制程序框图；

图3为本发明实施例提供的一种智能电液执行机构主控阀工作原理图；

图4为本发明实施例提供的Mode1 自愈模式控制过程示意图；

图5为本发明实施例提供的Mode2自愈模式控制过程示意图；

图6为本发明实施例提供的Mode3自愈模式控制过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明实施例所述的一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法，包括以下步骤：采集智能电液执行机构处于工作状态时的现场输入信号，其中，所述现场输入信号包括压力传感器信号、位移传感器信号、温度传感器信号、液位传感器信号、控制器信号、液控阀信号、油泵信号、电源信号及电机状态信号；

根据预先配置的故障分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常；在判断结果为所述现场输入信号的参数值不正常的情况下，停止所述现场输入信号所对应的运行设备并启动预先配置的与所述运行设备所对应的备用设备，促使所述备用设备替代当前运行设备进行工作；在启动所述备用设备预定时间后，再次对对应的现场输入信号进行采集分析，判断当前现场输入信号是否正常，并在判断结果为当前现场输入信号的参数值不正常的情况下，进行对应的声光报警。

其中，故障分析策略包括传感器分析策略、给定值分析策略、液控阀分析策略、控制器分析策略、油泵分析策略和/或电源***分析策略。

其中，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各传感器信号的参数值与预先设定的传感器参数阈值进行比较；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。

其中，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常还包括：对预先采集的各传感器信号的参数值进行分析，确定各传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；在比较结果为传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应传感器出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。

配置双传感器的模式下，EHS***正常工作时，以主传感器采集的阀位信号为工作信号，仅当EHS诊断出主传感器故障失效时或用户手动将主传感器切除时，***会立即将备传感器投入运行。

其中，根据预先配置的给定值分析策略，对所采集的现场输入信号进行分对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各传感器信号的参数值与预先通过通信网络传输的得到的给定参数值进行比较；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。

***配置主、备控制器，主、备控制器相互之间采用PPI通讯，主控制器每秒给备控制器发送不同数据，备控制器接到主控制器发来的数据进行数据处理，再将处理好的结果返回给主控制器，主控制器将返回的数据进行比较，再根据预先配置的数据分析策略，判断结果在预先设置数据范围内，即控制器处于有效工作状态；判断结果在预先设置数据范围能外，即控制器处于无效工作状态，此时控制***诊断出结果并向上位机报警，同时控制***将自动启动自愈功能。

其中，根据预先配置的液控阀分析策略，当EHS智能电液控制***接收到动作调节指令信号时，对预先采集的指令信号，主、备位移传感器信号，压力数据，跟踪时间，跟踪带宽的参数值进行分析，确定主、备位移传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；在比较结果为主、备位移传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应的液控阀出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内，此时控制***诊断出结果并向上位机报警，同时控制***将自动启动自愈功能。对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

继续参照附图3，P为压力油，R为油箱，YM为手动闸阀，YC为单向液压锁，YS为三位四通电磁球式换向阀（即主控阀或备控阀），YD为二位三通电磁球式换向阀（即液压锁控制阀），YMS为二位四通手动换向阀（即手操阀）。

继续参照附图3，在实际应用中，EHS电液智能控制执行机构的驱动元件为电磁球式换向阀（主控阀YS），为主要的核心部件，当此部件出现故障后，会对本设备***及控制对象产生严重影响，因此对保证本部件的安全性及可靠性是非常必要的，主控阀YS内含先导级和功放级，先导级即就是功放级的控制级，由于主控阀YS先导级开度极小，主控阀YS经过长时间脉冲小信号（30-60ms）工作，如在先导级钢球入口处聚集有纤维、金属焊渣颗粒物或者毛刺污物，致使先导级在无驱动器信号时关闭密封不严，主控阀就有微量液压油输出到油缸，使负载位移产生微动漂移，就会对控制象产生影响，具体表现为电磁逻辑球阀滑量及特阀阀位跑位；为此EHS***设置了电磁逻辑球阀自愈功能，必须对此主要部件（主控阀YS）进行自愈修复，为适应不同场合的要求，EHS***设置了3种电磁逻辑球阀自愈模式，适用于配置双电磁逻辑球阀的***（Mode1）和仅配置单电磁逻辑球阀的***（Mode2和Mode3）三种方式实现自愈。

继续参照附图3、4，配置双电磁逻辑球阀设计的自愈模式（Mode1）：在对电液执行器要求高的场合，如静叶，烟机等，可以选用配置双电磁逻辑球阀及独立液压锁设计的EHS***，电磁逻辑球阀为冗余配置，该配置方式在正常工作时只有主电磁逻辑球阀参与控制，双控阀（主、备控制阀）无扰切换，自愈时切换至备控制阀进入正常调节状态，主控阀锁位，并自冲洗完成自愈，自愈完成后，切换至主控制阀运行，备控制阀待命，即热冗余。

继续参照附图4，图中①为正常调节状态，即正常工作状态；②为警报状态，即跟踪丢失指标超出正常控制精度范围；③为警告状态，即跟踪丢失带宽超限报警；④为严重警告状态，些时故障锁位启动，同时启动故障自愈调控。

继续参照附图4，Mode1自愈原理及调控过程如下：正常控制状态下，由主控阀对阀门进行正常调节（如图中①状态），当因液压油中杂质导至主控阀先导级卡滞时，主控阀会出现失效，必定会产生阀位漂移，超出控制精度范围（如图中②状态），此时***会处于警报状态；如控制***不能消除此警报状态，阀位必然会继续漂移，当阀位超限跟踪带宽时，“跟踪丢失”报警出现，此时***进入警告状态（如图中③状态），一旦阀位超出跟踪带宽，***立即进入严重警告状态（如图④状态），并将主控阀当即锁定，同时切换至备控阀对阀位进行正常调节，并及时消除偏差；此时***启动故障自愈调控状态：控制器将给主控阀正反方向以1Hz的脉冲信号对主控阀内的先导级及阀内油路***进行自清洗，清洗每周期为5-20次，以达到清除阀内垃圾及杂物目的，完成自愈；自愈后，控制***再次将控制任务切换回主控阀运行，备控阀锁位待命；如再次出现阀位漂移，***会再次进入自愈调控过程，如自愈3次，仍不能清洗阀内先导级杂物，***随即向上位报警，主控制阀失效。

综上所述，Mode 1：为双控阀（主、备控制阀），无扰切换，自愈时切换至备控制阀进入正常调节状态，主控阀锁位，并自冲洗完成自愈，自愈完成后，切换至主控制阀运行，备控制阀待命，即热冗余，适用于重要场合，如静叶，烟机等。

继续参照附图5，配置单电磁逻辑球阀设计的自愈模式（Mode2）：在对电液执行器要求稍低的场合或综合考虑***的性价比时，可以选用仅配置单电磁逻辑球阀及独立液压锁设计的EHS***，电磁逻辑球阀为非冗余配置，该配置方式在正常工作时电磁逻辑球阀参与控制，当EHS***诊断出电磁逻辑球阀出现（如油路卡涩）故障时， EHS***会立即执行锁位动作，在EHS***判断出工艺运行平稳后，会尝试对故障失效的电磁逻辑球阀进行自愈，若EHS***经几次（通常设置为3次）自愈，电磁逻辑球阀不能恢复，EHS***会发出电磁逻辑球阀故障失效的报警信号，提示维检修人员对电磁逻辑球阀进行维修。

继续参照附图5，图中①为正常调节状态，即正常工作状态；②为警报状态，即跟踪丢失指标超出正常控制精度范围；③为警告状态，即跟踪丢失带宽超限报警；④为严重警告状态，些时故障锁位启动，同时启动故障自愈调控；

继续参照附图5，Mode2自愈原理及调控过程如下：正常控制状态下，由主控阀对阀门进行正常调节（如图中①状态），当因液压油中杂质导至主控阀先导级卡滞时，主控阀会出现失效，必定会产生阀位漂移，超出控制精度范围（如图中②状态），此时***会处于警报状态；如控制***不能消除此警报状态，阀位必然会继续漂移，当阀位超限跟踪带宽时，“跟踪丢失”报警出现，此时***进入警告状态（如图中③状态），一旦阀位超出跟踪带宽，***立即进入严重警告状态（如图④状态），并将主控阀当即锁定，此时***启动故障自愈调控状态：控制器将给主控阀正反方向以1Hz的脉冲信号对主控阀内的先导级及阀内油路***进行自清洗，清洗每周期为5-20次，以达到清除阀内垃圾及杂物目的，完成自愈；自愈完成后，控制***解除液压锁位状态，投入正常调节状态；如再次出现阀位漂移，***会再次进入自愈调控过程，如自愈3次，仍不能清洗阀内先导级杂物，***随即向上位报警，主控制阀失效。

综上所述，Mode 2：为单控阀，自愈时主控阀YS锁位（液压锁位，阀位静止不动），并自冲洗完成自愈，自愈完成后，主控制阀YS解除液压锁，投入正常调节运行，适用于相对重要场合。

继续参照附图6，配置单电磁逻辑球阀设计的自愈模式（Mode3）：在对电液执行器要求稍低的场合或综合考虑***的性价比时，可以选用仅配置单电磁逻辑球阀及独立液压锁设计的EHS***，电磁逻辑球阀为非冗余配置，该配置方式在正常工作时电磁逻辑球阀参与控制，当EHS***诊断出电磁逻辑球阀出现（如油路卡涩）故障时， EHS***会立即执行锁位动作，在EHS***判断出工艺运行平稳后，会尝试对故障失效的电磁逻辑球阀进行自愈，若EHS***经几次（通常设置为3次）自愈，电磁逻辑球阀不能恢复，EHS***会发出电磁逻辑球阀故障失效的报警信号，提示维检修人员对电磁逻辑球阀进行维修。

继续参照附图6，图中①为正常调节状态，即正常工作状态；②为警报状态，即跟踪丢失指标超出正常控制精度范围；③为警告状态，即跟踪丢失带宽超限报警；④为严重警告状态，些时故障锁位启动，同时启动故障自愈调控；

继续参照附图6，Mode3自愈原理及调控过程如下：正常控制状态下，由主控阀对阀门进行正常调节（如图中①状态），当因液压油中杂质导至主控阀先导级卡滞时，主控阀会出现失效，必定会产生阀位漂移，超出控制精度范围（如图中②状态），此时***会处于警报状态；如控制***不能消除此警报状态，阀位必然会继续漂移，当阀位超限跟踪带宽时，“跟踪丢失”报警出现，此时***进入警告状态（如图中③状态），一旦阀位超出跟踪带宽，***立即进入严重警告状态（如图④状态），此时***启动故障自愈调控状态：控制器将给主控阀正反方向以1Hz的脉冲信号对主控阀内的先导级及阀内油路***进行自清洗，清洗每周期为5-20次，以达到清除阀内垃圾及杂物目的，完成自愈；自愈完成后，控制***解除液压锁位状态，投入正常调节状态；如再次出现阀位漂移，***会再次进入自愈调控过程，如自愈3次，仍不能清洗阀内先导级杂物，***随即向上位报警，主控制阀失效。因此种自愈模式在自愈调控中，阀位会出现振荡，对某些生产工艺可能会产生影响，所以只能适用于非重要场合。

综上所述，Mode 3：为单控阀，自愈时主控阀YS不锁位，液压锁打开，使用自冲洗自愈，自愈完成后，随即投入自动运行，适用于非重要场合，

其中，根据预先配置的油泵分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的油箱温度传感器、油管温度传感器、各压力传感器、电源信号及电机信号的参数值与预先设定的油箱温度传感器、油管温度传感器、各压力传感器、电源信号及电机参数阈值进行比较；在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机参数阈值范围内的情况下，判断油泵***处于有效工作状态；在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机参数阈值范围以外的情况下，判断油泵***处于无效工作状态；

将预先采集的油箱温度传感器，油管温度传感器，以及主、备压力传感器，电机过载信号，电机电源相序信号的参数值与预先设定数据进行比较。在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围内的情况下，判断油泵***处于有效工作状态；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围以外的情况下，判断油泵***处于无效工作状态。

其中，根据预先配置的电源***分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：将预先采集的各电源信号的参数值与预先设定的电源参数阈值进行比较；在比较结果为所述电源信号的参数值在所述电源参数阈值范围内的情况下，判断对应电源处于有效工作状态；在比较结果为所述电源信号的参数值在所述电源参数阈值范围以外的情况下，判断对应电源处于无效工作状态。

本EHS智能电液控制***的电源***诊断分动力电源***（380VAC）诊断和控制电源***（24VDC）诊断，均设计为双电源***。动力电源***（380VAC）诊断将预先采集的主、备两路动力电源相序保护传感器信号，与预先设定数据进行比较分析，如主路电源出现故障，***自动切换至备电源，以确保***正常运行，并将诊断结果向上位机报警。

控制电源***（24VDC）诊断将预先采集的主、备两路控制电源信号传感器信号，与预先设定数据进行比较分析，如主路电源出现故障，***自动切换至备电源，以确保***正常运行，并将诊断结果向上位机报警。

此外，EHS***根据用户的要求，可以配置单控制器或双控制器。其中，双控制器采用热备方式，正常工作时，主控制器实现EHS***的完整控制功能，备控制器采用通讯方式，实时监控主控制器工作状态，同时实时将主控制器控制数据保存在备控制器数据缓冲区，一旦备控制器监测到主控制器工作异常，备控制器立即接管控制功能，实现双控制器勿扰切换。

EHS***油泵电机采用三相交流供电，在交流供电相序错误时，会导致油泵电机反转的故障，为此EHS***设计过程中加入了交流相序检测功能，一旦发现交流供电相序错误，EHS***即可发出报警。

EHS***采用双电源设计，包括油泵交流供电双电源设计和控制***直流供电双电源设计。

EHS***为主副油泵均设计了双动力电源供电方式，即主动力电源专为主油泵供电，备动力电源专为备油泵供电，主、备两路动力电源相互独立，相互隔离，互不干扰，并实时监测两路供电状态；如当主动力电源失电时，***会将供电任务切换给备动力电源，由备油泵为***提供油源，同时***会向上位机上传“主动力电源故障”报警信息；同理，当备动力电源失电后，在需备动力源供电时，***也会将供电任务切换给主动电源，同时***会向上位机上传“备动力电源故障”报警信息；主、备动力电源两路电源只要任一路供电出现故障，***均会在发出电源故障报警，并即时切换，确保***正常工作。

EHS***PLC控制器采用两路直流供电方式，控制***内部设置直流电源冗余模块，该模块可以实现两路直流供电的自动切换，并提供电源故障报警功能，该设计保证了直流供电***具有自愈功能。

EHS***采用主辅双油泵设计，正常工况以主油泵运行为主，设计单油泵输出量可以满足***正常工作的耗油量；在主油泵连续运行1分钟后或主油泵电机故障时，如果***油压还低于油泵启动给定值，辅油泵自动启动，从而实现油泵故障的自愈功能。

EHS***采用双蓄能器设计，当一个蓄能器故障失效后，还有一个蓄能器可以维持***正常运行。

为保证给***提供安全可靠的优质压力油源，提高***自持力，本EHS***特采用双蓄能器设计，共同为***提供压力油源，当其中一个蓄能器出现内部故障，即内部皮囊破损，不能储存压力油，另一蓄能器还能保证***正常运行，通过***的自诊断功能，可诊断出蓄能器故障，以便及时修复。

具体操作时，判断传感器是否失效时，将预先采集的各传感器信号的参数值与预先设定的传感器参数阈值进行比较，所述参数阈值范围为[3.6mA，20.5mA]，在比较结果为传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应传感器出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。在给定值分析策略中，预先通过通信网络传输的得到的给定参数值范围为[3.6mA，20.5mA]，在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集智能电液执行机构处于工作状态时的现场输入信号，其中，所述现场输入信号包括压力传感器信号、位移传感器信号、温度传感器信号、液位传感器信号、控制器信号、液控阀信号、油泵信号、电源信号及电机状态信号；

根据预先配置的故障分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常；

在判断结果为所述现场输入信号的参数值不正常的情况下，停止所述现场输入信号所对应的运行设备并启动预先配置的与所述运行设备所对应的备用设备，促使所述备用设备替代当前运行设备进行工作；

在启动所述备用设备预定时间后，再次对对应的现场输入信号进行采集分析，判断当前现场输入信号是否正常，并在判断结果为当前现场输入信号的参数值不正常的情况下，进行对应的声光报警，***启动故障自愈调控状态：控制器将给主控阀正反方向以1Hz的脉冲信号对主控阀内的先导级及阀内油路***进行自清洗，清洗每周期为5-20次，以达到清除阀内垃圾及杂物目的，完成自愈；自愈后，控制***再次将控制任务切换回主控阀运行，备控阀锁位待命；如再次出现阀位漂移，***会再次进入自愈调控过程，如自愈3次，仍不能清洗阀内先导级杂物，***随即向上位报警，主控制阀失效。

2.根据权利要求1所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，故障分析策略包括传感器分析策略、给定值分析策略、液控阀分析策略、控制器分析策略、油泵分析策略和/或电源***分析策略。

3.根据权利要求2所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各传感器信号的参数值与预先设定的传感器参数阈值进行比较；

在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；

在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述传感器参数阈值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。

4.根据权利要求2所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，根据预先配置的传感器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常还包括：

对预先采集的各传感器信号的参数值进行分析，确定各传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；

在比较结果为传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应传感器出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。

5.根据权利要求2所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，根据预先配置的给定值分析策略，对所采集的现场输入信号进行分对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各传感器信号的参数值与预先通过通信网络传输的得到的给定参数值进行比较；

在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围内的情况下，判断对应传感器处于有效工作状态；

在比较结果为所述传感器信号的参数值在所述给定参数值范围以外的情况下，判断对应传感器处于无效工作状态。

6.根据权利要求2所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，根据预先配置的液控阀分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

对预先采集的各位移传感器信号的参数值进行分析，确定各位移传感器信号的参数值的变化率，并将确定的各位移传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率进行比较；

在比较结果为位移传感器信号的参数值变化率与预先设定的参数值变化率不符的情况下，判断对应液控阀出现故障，其中，不符包括不相同或不在预定误差范围内。

7.根据权利要求2所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，根据预先配置的控制器分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各控制器信号的参数值与预先设定的控制器参数阈值进行比较；

在比较结果为所述控制器信号的参数值在所述控制器参数阈值范围内的情况下，判断对应控制器处于有效工作状态；

在比较结果为所述控制器信号的参数值在所述控制器参数阈值范围以外的情况下，判断对应控制器处于无效工作状态。

8.根据权利要求2所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，根据预先配置的油泵分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各油箱温度传感器、各油管温度传感器、各压力传感器、电源信号及电机信号的参数值与预先设定的油箱温度传感器、油管温度传感器、各压力传感器、电源信号及电机参数阈值进行比较；

在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机参数阈值范围内的情况下，判断油泵***处于有效工作状态；

在比较结果为所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机信号的参数值在所述油箱温度传感器、油管温度传感器、压力传感器、电源信号及电机参数阈值范围以外的情况下，判断油泵***处于无效工作状态。

9.根据权利要求2所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，根据预先配置的电源***分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各电源信号的参数值与预先设定的电源参数阈值进行比较；

在比较结果为所述电源信号的参数值在所述电源参数阈值范围内的情况下，判断对应电源处于有效工作状态；

在比较结果为所述电源信号的参数值在所述电源参数阈值范围以外的情况下，判断对应电源处于无效工作状态。

10.根据权利要求6所述的智能电液执行机构自愈调控***控制方法，其特征在于，根据预先配置的液控阀分析策略，对所采集的现场输入信号进行分析，判断所述现场输入信号的参数值是否正常包括：

将预先采集的各液控阀信号的参数值与预先设定的液控阀参数阈值进行比较；

在比较结果为所述液控阀信号的参数值在所述液控阀参数阈值范围内的情况下，判断对应液控阀处于有效工作状态；

在比较结果为所述液控阀信号的参数值在所述液控阀参数阈值范围以外的情况下，判断对应液控阀处于假无效工作状态；

在判定为假失效工作状态的所述液控阀锁定预定时间后，再次采集所述液控阀信号的参数值与预先设定的液控阀参数阈值进行比较，如果重复判断为假无效工作状态的次数达到预定的假无效次数后，判断对应液控阀处于真无效工作状态。