一种智能型电动执行机构控制方法及系统与流程

本技术涉及电动执行机构，特别是涉及一种智能型电动执行机构控制方法及系统。

背景技术：

1、电动执行机构是自动控制领域的一种常用机电一体化设备，控制对象为阀门，用于控制阀门的打开及闭合。电动执行机构通过控制器来控制阀门开度的调节过程，执行机构的组成部分有驱动电机、阀门、机械传动机构等，其控制器主要组成部分有电源、微处理器、智能功率模块等。

2、现阶段电动执行机构的控制模块无法实现对于电动执行结构阀位误差校准的功能，同时现阶段的控制模块无法对电动执行结构的运行参数进行实时监测和故障预警，导致电动执行机构故障频发。

技术实现思路

1、本技术的目的是：为解决上述技术问题，本技术提供了一种智能型电动执行机构控制方法及系统，旨在解决因控制模块导致的电动执行机构运行故障问题，保障设备的安全稳定运行。

2、本技术的一些实施例中，通过增设阀位控制模型，建立阀位百分比与力矩信号之间的对应关系，同时通过预设更新时间节点，对阀位控制模型进行循环校准，避免长期运行造成的机械误差，保证电动执行机构对于阀位的控制精度。

3、本技术的一些实施例中，通过中控单元，变频单元和电源切换单元组成电动执行机构的控制组，其中，变频模块可实现信号转换，电源切换单元可以控制各个模块的电源参数，中控单元可实时监测电动执行机构的运行参数进行故障预警，同时增设显示模块实时显示运行参数，并可根据接收的用户指令控制电动执行机构运行状态，实现良好的人机交互。

4、本技术的一些实施例中，提供了一种智能型电动执行机构控制方法，包括：

5、获取阀门开度需求，并根据预设阀位控制模型生成电动执行机构的一级控制指令；

6、根据预设反馈时间节点获取电动执行机构的运行参数，并生成反馈数据包；

7、建立运行监测曲线，并根据运行监测曲线和预设故障诊断模型判断是否生成预警指令。

8、本技术的一些实施例中，预设阀位控制模型时，包括：

9、预设开向设力矩信号a1和关向力矩信号a2；

10、获取单圈编码器的力矩信号a；

11、当a＞a1时，获取多圈编码器的运行信号b1，设定运行信号b1为阀门开终端位置信号；

12、当a＜a2时，获取多圈编码器的运行信号b2，设定运行信号b2为阀门关终端位置信号；

13、根据阀门开终端位置信号和阀门关终端信号建立阀位百分比－运行信号映射表；

14、根据阀位百分比－运行信号映射表，根据阀位百分比－运行信号映射表建立阀位控制模型。

15、本技术的一些实施例中，预设阀位控制模型时，还包括：

16、根据电动执行机构的历史故障率生成运行评价值c，并根据运行评价值c设定更新时间节点；

17、根据更新时间节点更新阀门开终端位置信号和阀门关终端位置信号；

18、根据更新后的阀门开终端位置信号和阀门关终端位置信号判断是否修正阀位控制模型。

19、本技术的一些实施例中，所述设定更新时间节点时，包括：

20、运行评价值c设定相邻更新时间节点之间的时间间隔t；

21、预设第一运行评价值区间(c1，c2)，第二运行评价值区间(c2，c3)和第三运行评价值区间(c3，c4)；

22、若运行评价值c处于预设第一运行评价值区间时，设定时间间隔t为预设第一时间间隔t1，即t＝t1；

23、若运行评价值c处于预设第二运行评价值区间时，设定时间间隔t为预设第二时间间隔t2，即t＝t2；

24、若运行评价值c处于预设第三运行评价值区间时，设定时间间隔t为预设第三时间间隔t3，即t＝t3；即t1＞t2＞t3。

25、本技术的一些实施例中，建立运行监测曲线时，包括：

26、设定一级监测指标；

27、根据全部反馈数据包获取各个反馈时间节点采集的一级监测指标运行值；

28、根据预设反馈时间节点建立监测时间轴；

29、根据监测时间轴和采集的全部一级监测指标运行值生成运行监测曲线；

30、建立一级监测指标数列d，d＝(d1，d2…dn)，其中，n为反馈时间节点数量，di为当前反馈时间节点之前的第i－1个反馈时间节点对应的一级监测指标运行值。

31、本技术的一些实施例中，所述判断生成预警指令时，包括：

32、根据一级监测指标数列d生成运行波动评价值f，并根据运行波动评价值f设定补偿系数m；

33、预设一级监测指标的标准运行值δd，根据当前反馈时间节点的一级监测指标运行值d和标准运行值δd之间的差值生成初始故障评价值h1；

34、根据一级监测指标数列d生成运行波动评价值f，并根据运行波动评价值f设定补偿系数m；

35、生成故障评价值h，h＝m＊h1；

36、若故障评价值h大于预设故障评价值阈值，生成一级预警指令。

37、本技术的一些实施例中，提供了一种智能型电动执行机构控制系统，包括：

38、电源变换单元，与输入电源连接，所述电源变换单元用于控制电源参数；

39、中控单元，与电源变换单元连接，所述中控单元用于获取阀门开度需求，并根据预设阀位控制模型生成输入信号；

40、变频单元，与所述中控单元和所述电源变换单元连接，所述变频单元用于获取输入信号，并根据输入信号生成电机控制指令；

41、所述中控单元包括：

42、监测模块，用于根据预设反馈时间节点获取电动执行机构的运行参数，并生成反馈数据包；

43、第一处理模块，用于根据全部反馈数据包建立运行监测曲线；

44、第一预警模块，用于根据运行监测曲线和预设故障诊断模型判断是否生成预警指令；

45、显示模块，用于展示电动执行机构的运行参数；

46、第二处理模块，用于建立阀位控制模型。

47、本技术的一些实施例中，所述第二处理模块还用于：

48、预设开向设力矩信号a1和关向力矩信号a2；

49、获取单圈编码器的力矩信号a；

50、当a＞a1时，获取多圈编码器的运行信号b1，设定运行信号b1为阀门开终端位置信号；

51、当a＜a2时，获取多圈编码器的运行信号b2，设定运行信号b2为阀门关终端位置信号；

52、根据阀门开终端位置信号和阀门关终端信号建立阀位百分比－运行信号映射表；

53、根据阀位百分比－运行信号映射表，根据阀位百分比－运行信号映射表建立阀位控制模型；

54、根据电动执行机构的历史故障率生成运行评价值c，并根据运行评价值c设定更新时间节点；

55、根据更新时间节点更新阀门开终端位置信号和阀门关终端位置信号；

56、根据更新后的阀门开终端位置信号和阀门关终端位置信号判断是否修正阀位控制模型。

57、本技术的一些实施例中，所述第一处理模块还用于：

58、设定一级监测指标；

59、根据全部反馈数据包获取各个反馈时间节点采集的一级监测指标运行值；

60、根据预设反馈时间节点建立监测时间轴；

61、根据监测时间轴和采集的全部一级监测指标运行值生成运行监测曲线；

62、建立一级监测指标数列d，d＝(d1，d2…dn)，其中，n为反馈时间节点数量，di为当前反馈时间节点之前的第i－1个反馈时间节点对应的一级监测指标运行值。

63、本技术的一些实施例中，所述第一预警模块还用于：

64、根据一级监测指标数列d生成运行波动评价值f，并根据运行波动评价值f设定补偿系数m；

65、预设一级监测指标的标准运行值δd，根据当前反馈时间节点的一级监测指标运行值d和标准运行值δd之间的差值生成初始故障评价值h1；

66、根据一级监测指标数列d生成运行波动评价值f，并根据运行波动评价值f设定补偿系数m；

67、生成故障评价值h，h＝m＊h1；

68、若故障评价值h大于预设故障评价值阈值，生成一级预警指令。

69、本技术实施例一种智能型电动执行机构控制方法及系统与现有技术相比，其有益效果在于：

70、通过增设阀位控制模型，建立阀位百分比与力矩信号之间的对应关系，同时通过预设更新时间节点，对阀位控制模型进行循环校准，避免长期运行造成的机械误差，保证电动执行机构对于阀位的控制精度。

71、通过中控单元，变频单元和电源切换单元组成电动执行机构的控制组，其中，变频模块可实现信号转换，电源切换单元可以控制各个模块的电源参数，中控单元可实时监测电动执行机构的运行参数进行故障预警，同时增设显示模块实时显示运行参数，并可根据接收的用户指令控制电动执行机构运行状态，实现良好的人机交互。