液壓控制閥開閉控制集成系統設計

李章金 馬梁華

摘 要： 本文研究設計的液壓控制閥開閉控制系統，集成了水位精準控制模塊采用壓力變送器實現水位閉環控制，裝置經過設計選擇控制器、安裝及確定控制方式等三方面構成，實現厘米級控制精度。提高了蓄水池補水液壓控制的穩定性，保證了廠區供水的穩定，避免因缺水導致的設備的故障，為生產穩定性提供強有力的支持。

關鍵詞： 液壓控制閥 水位精準控制 系統集成 系統設計

中圖分類號： TH137文獻標識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）03-0020-03

Design of the Integrated System for the Opening and Closing Control of Hydraulic Control Valves

LI Zhangjin MA Lianghua

Zhaotong Cigarette Factory， Hongta Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Zhaotong， Yunnan Province， 657000 China

Abstract： This article studies and designs an opening and closing control system of hydraulic control valves， which integrates the precise water level control module， and uses the pressure transmitter to achieve closed-loop water level control. Through the design selection， installation and control mode determination of the controller， the device achieves centimeter-level control accuracy. Several on-site trial runs have shown that the system has achieved the effects of high-precision water level control， fast response speed， and safe and reliable operation， which improves the stability of hydraulic control for reservoir replenishment， ensures stable water supply in the factory area， and avoids equipment malfunctions caused by water shortage， so as to provide strong support for production stability.

Key Words： Hydraulic control valve； Accurate water level control； System integration； System design

300 m3的市政蓄水池起到昭通卷煙廠供水中轉的作用，還能保證廠區供水管網水壓的穩定性，滿足消防用水的安全。其配套設施為一個水泵房，市政供水流經蓄水池后，用水泵抽到2 000方水池，再由2 000方水池分配至廠區各用水點。市政蓄水池供水由管徑為DN200的兩路供水管接入，為保持水池水位在一定區間，避免水泵干抽、燒毀電機的事故，在兩路進水管道上分別安裝浮球式液壓水位控制閥來控制水池水位。但經運行驗證其不能連續、有效地控制水池的水位，此不可靠性不但會造成水電資源浪費，嚴重時還會影響設備運行及生產[1]。因此，亟需解決浮球式液壓水位控制閥的不可靠性。本課題分析液壓水位控制閥的問題所在，研制一套補水液壓控制閥開閉控制裝置，通過為期一年的時間來檢驗其安全可靠性。

1 液壓控制閥開閉控制裝置研制

1.1 開閉控制裝置控制精度分析

市政水池容積為V=300 m3，高H=4 000 mm，v= 0.075 m3/mm；補水流量Q=260 m3/h，q=0.072 m3/s；溢水高度hˊ=3 800 mm，水位上限h"=3 500 mm，Δh=300 mm。控制裝置的快速開閉響應時間決定水位偏差Δhˊ，若Δhˊ<100 mm，則響應時間<104 s。查閱可知：電動閥響應時間15 s，Δhˊ=±14 mm；電磁閥的響應時間30 s，Δhˊ=±30 mm。說明水池水位的控制精度要求不高，控制裝置電氣控制可以實現。

1.2 分解方案比選

裝置設計由控制器、安裝及控制方式三方面構成，分別需要確定控制閥、繼電器、安裝方式、連接單元、水位控制方式及通信方式等具體內容。

1.2.1 控制閥選用

對工廠現有備件電動閥與電磁閥，從開關形式、工作原理、用途、單價等方面進行比較，分別進行20次試驗漏液量測試，如表1所示[2]。結合現場環境與測試結果，電磁閥結構簡單、成本低、控制簡單、防泄漏性能優異、啟閉迅速，適合用在小流量、小壓力和開關頻率大的地方，因此選用電磁閥。