控制閥性能評(píng)估系統(tǒng)的研究.pdf

1、調(diào)節(jié)閥作為工業(yè)過程控制系統(tǒng)中檢測儀表、調(diào)節(jié)閥、控制器這三大基礎(chǔ)裝備之一，是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中關(guān)鍵的終端設(shè)備，其中氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥占據(jù)約70％左右的份額。調(diào)節(jié)閥是根據(jù)控制系統(tǒng)輸出的遠(yuǎn)程控制信號(hào)，自動(dòng)改變被控工藝裝置對(duì)象中的介質(zhì)流量，達(dá)到調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù)的目的。由于調(diào)節(jié)閥安裝于生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，直接接觸有毒、高溫/低溫、腐蝕、高壓、含顆?；蚶w維等工藝介質(zhì)，調(diào)節(jié)閥部件多機(jī)械動(dòng)作頻繁是起到終端執(zhí)行動(dòng)作的機(jī)電氣一體化設(shè)備，所以調(diào)節(jié)閥容易出現(xiàn)故障，其性能不

2、僅對(duì)工藝控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)的優(yōu)劣、更重要的是對(duì)生產(chǎn)的安全平穩(wěn)運(yùn)行具有重大的影響。
　　目前，調(diào)節(jié)閥制造企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)檢時(shí)，主要按照（手動(dòng)）工藝閥的要求進(jìn)行耐壓、密封、泄漏、動(dòng)作壽命等試驗(yàn)，對(duì)調(diào)節(jié)閥特有的精細(xì)調(diào)節(jié)性能較少關(guān)注。調(diào)節(jié)閥終端用戶企業(yè)對(duì)調(diào)節(jié)閥的保養(yǎng)維修雖有平時(shí)點(diǎn)檢、定期大修、和故障報(bào)修，但主要依靠技術(shù)人員的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心，維修時(shí)要將調(diào)節(jié)閥解體，目測檢查、清洗、更換易損零部件、再重新裝配，非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力，整個(gè)維保缺乏科學(xué)的技術(shù)手

3、段。
　　在深入研究了IEC、ISA、EPRI等協(xié)會(huì)關(guān)于調(diào)節(jié)閥技術(shù)方面的國際標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，思考和借鑒對(duì)人類健康和疾病診斷做出巨大貢獻(xiàn)的現(xiàn)代醫(yī)療體檢模式和體系，本文在國際上首次提出了調(diào)節(jié)閥三大類性能評(píng)估：動(dòng)作載荷性能、定位控制性能、流量調(diào)節(jié)性能，并創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)一系列定量指標(biāo)全面的對(duì)每類性能進(jìn)行描述。
　　其次，設(shè)計(jì)了每個(gè)性能評(píng)估指標(biāo)的測試信號(hào)、測試目的與測試方案。尤其在頻域特性評(píng)估指標(biāo)設(shè)計(jì)中，首次設(shè)計(jì)了一種頻率可變的

4、掃頻信號(hào)檢測系統(tǒng)的截至頻率以及延遲特性，大大提高了性能測試的便利性和準(zhǔn)確性。
　　最后，在合作建立的控制閥非線性動(dòng)態(tài)SIMULINK機(jī)理模型的基礎(chǔ)上，與真實(shí)調(diào)節(jié)閥實(shí)驗(yàn)測試對(duì)比確定模型的準(zhǔn)確度后，對(duì)機(jī)理模型進(jìn)行性能評(píng)估仿真測試，根據(jù)機(jī)理模型的已知性能指標(biāo)與仿真評(píng)估結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析，以此來驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)的可實(shí)現(xiàn)性與測試信號(hào)的針對(duì)性。搭建控制閥實(shí)驗(yàn)測試硬件平臺(tái)，編寫基于LabVIEW環(huán)境的性能評(píng)估測試軟件，通過對(duì)真實(shí)控制閥實(shí)驗(yàn)測