数字液压概念降低成本,提高可靠性

2016年3月15日

数字液压的概念已经出现了很长一段时间,但直到最近,数字液压在纸浆和造纸行业才在商业上可行。

数字液压的好处

通过采用数字液压技术,将脆弱、昂贵的比例阀替换为多个廉价、坚固的开关阀。其结果包括更高的可靠性、更低的能源消耗、更高的机器运动精度、更少的停机次数、更少的生产损失以及更低的初始投资和备件携带成本。

数字液压的优势

图1与传统液压相比,数字液压的优势已被证实

数字液压取代了标准比例阀应用的并行组简单,快速作用,二元开关阀。由于锥形阀不泄漏,所以没有必要一直运行泵。这大大降低了能源消耗。它没有使用大型液压动力单元(HPU),而是提供了一个小型的液压动力单元和蓄能器,位于机器地板上,不需要从地下室安装管道。

与比例阀相比,“digi -valve”是批量生产的,坚固,小巧,便宜,这有助于降低初始投资和备件的携带成本。如果一个数字阀出现故障,操作人员会自动重新配置其余的阀门,对性能的影响很小。与此相比,比例阀故障会导致过程停止,并可能损坏辊盖。

Valmet的开发

Valmet的数字液压开发始于2007年的Järvenpää工厂。第一个试验机器应用程序被构建和测试。当时还没有专门用于数字液压的组件。虽然试验机器的自动化不适合造纸厂,但该系统的功能可以进行测试,并被发现工作完美。

从那以后,在试验机上创建和使用的基于simulink的前馈计算一直在使用。它们已经过修改,可用于纸机生产线的不同部分。

基本功能

锥形阀是一种常闭双通阀,当处于非驱动位置时阻断进口流量,当驱动时通过进口流量。这种阀门是批量生产的,耐用,比比例阀便宜得多。在PLC中采用二进制编程来控制阀门。理想情况下,阀门必须非常快,在几毫秒的数量级上在打开和关闭之间改变状态。

数字流量控制单元和状态表

图2数字流控制单元(DFCU)和二进制状态表

给出了数字液压的一个简单例子图2,其中有三个阀门,每个阀门的流量不同。通过选择性地打开和关闭阀门,使用二进制表将各个阀门流量组合成总流量。根据二元系统,阀门的流量通常为1,2,4,8,16等。该示例显示了一个三阀系统,每个阀的流量分别为1、2和4。当将其视为单个单元时(在这种情况下,我们称之为数字流量控制单元,或DFCU),流量在一个单元步长内从0到7。

如果需要更精确的流量,则可以使用更多的阀门。例如,一个比例阀可能使用4个阀,流量从0到15。一个伺服阀可能使用6个阀,流量从0到63。比例阀响应与4阀DFCU和6阀DFCU之间的比较说明在图3

更多的数字阀提供更流畅的响应。

图3更多阀门提供更平滑的响应曲线(数字阀门的N = #)。

有关数字液压的更多信息以及在新的和重建的安装中取得的成功,请联系您的维美德代表。