[发明专利]一种用于汽轮机蒸汽阀门的控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于汽轮机蒸汽阀门的控制系统，其特征在于，与液压驱动装置连接，所述液压驱动装置包括与汽轮机蒸汽阀门相连的油动机，油动机包括比例阀、油缸和线性位移传感器，控制系统与比例阀连接，比例阀与油缸连接，油缸与线性位移传感器连接，线性位移传感器与控制系统连接，控制系统、比例阀、油缸和线性位移传感器之间形成闭环控制通路；

所述控制系统包括控制器、用于采集给定信号和反馈信号的信号采集模块以及用于输出驱动信号的信号驱动模块，信号采集模块一端与控制器连接，另一端与油动机连接；信号驱动模块一端与控制器连接，另一端与油动机连接；

所述比例阀包括先导级阀芯（1）和主级阀芯（2），先导级阀芯（1）中设置有先导级比例电磁铁，先导级比例电磁铁与信号采集模块连接，信号驱动模块与先导级比例电磁铁连接，先导级比例电磁铁、信号采集模块、控制器及信号驱动模块之间形成先导级控制环路；

先导级阀芯（1）与主级阀芯（2）之间通过油路（3）连接，主级阀芯（2）与信号采集模块连接，先导级阀芯（1）、主级阀芯（2）、信号采集模块、控制器及信号驱动模块之间形成主级阀芯（2）控制环路；

主级阀芯（2）与油缸之间通过油路（3）连接，油缸上线性位移传感器与信号采集模块连接，先导级阀芯（1）、主级阀芯（2）、线性位移传感器、信号采集模块、控制器及信号驱动模块之间形成油动机控制环路；

控制系统还包括PI控制算法模块、死区补偿控制算法模块、斜坡计算控制算法模块、阀门颤动控制算法模块以及滤波控制算法模块。

2.根据权利要求1所述的用于汽轮机蒸汽阀门的控制系统，其特征在于，所述油动机上设置多个接口，接口包括PWM电流驱动接口、先导级反馈接口、主级反馈接口及线性位移传感器接口。

3.根据权利要求2所述的用于汽轮机蒸汽阀门的控制系统，其特征在于，所述控制器采用的核心控制芯片为STM32F407。

4.根据权利要求3所述的用于汽轮机蒸汽阀门的控制系统，其特征在于，所述控制器上设置RS485接口和以太网调试接口。

5.根据权利要求4所述的用于汽轮机蒸汽阀门的控制系统，其特征在于，所述信号驱动模块包括AD驱动模块、DI驱动模块、DO驱动模块、以太网驱动模块、RS485驱动功能、定时器驱动模块、时钟晶振电路驱动模块、实时时钟电路驱动模块、FRAM芯片驱动模块、LED驱动模块及PWM发波驱动模块。

6.根据权利要求5所述的用于汽轮机蒸汽阀门的控制系统，其特征在于，所述信号驱动模块通过功率驱动电路连接有外部电源。

7.根据权利要求5所述的用于汽轮机蒸汽阀门的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括故障检测模块、FRAM存储芯片和状态机，故障检测模块一端与控制器连接，另一端连接有LED灯。

8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述用于汽轮机蒸汽阀门的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据汽轮机蒸汽阀门控制卡的控制策略，向汽轮机蒸汽阀门的控制系统发出给定信号，控制系统采集给定信号并计算，向比例阀中先导级阀芯（1）发出驱动信号；先导级阀芯（1）接收驱动信号，先导级阀芯（1）驱动主级阀芯（2）运动，主级阀芯（2）驱动油缸运动，油缸控制汽轮机蒸汽阀门的位置；

以及，油动机向控制系统发出反馈信号，控制系统采集反馈信号并计算，进行故障诊断及预警或/和汽轮机蒸汽阀门状态机管理。