数字化液压概念降低了成本,提高了可靠性

数字液压的概念已经出现了相当长一段时间,但直到最近,数字液压在纸浆和造纸行业才具有商业可行性。

数字液压的好处

通过使用数字液压,脆弱和昂贵的比例阀取代了多个廉价和强大的开关阀。其结果包括更高的可靠性,更低的能源消耗,更高的机器运行精度,更少的停机,更少的生产损失和更低的初始投资和备件携带成本。

数字液压已证实的好处

图1数字液压与传统液压相比的优势

数字液压取代了标准比例阀的应用与并联组简单,快速作用,二元开关阀。因为锥形阀不泄漏,没有必要有一个泵运行所有的时间。这大大降低了能源消耗。它不使用大型液压动力单元(HPU),而是提供一个小型的HPU和一个蓄能器,位于机器地板上,不需要从地下室跑上来的管道。

与比例阀相比,“数字阀”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。如果其中一个数字阀出现故障,操作人员会自动重新配置其余阀门,对性能的影响非常小。与此相比,比例阀故障会导致过程停止,并可能损坏轧辊盖。

Valmet开发

Valmet的数字液压开发始于2007年的Järvenpää工厂。构建并测试了第一个先导机应用程序。当时还没有专门用于数字液压的部件。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测试,并被发现工作完美。

基于simulink的前馈计算在飞行员机器上创建和使用,从那时起就一直在使用。它们已经过修改,以适用于纸机生产线的不同部分。

基本功能

锥阀是一种常闭的2通阀,在未驱动位置时阻断进口流量,在驱动位置时通过进口流量。这种阀门是批量生产的,耐用,而且比比例阀便宜得多。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,在打开和关闭之间改变状态的顺序在几毫秒。

数字流量控制单元和状态表

图2数字流量控制单元(DFCU)和二进制状态表

给出了一个简单的数字液压实例图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,各个阀门的流量通过二进制表组合成一个总流量。根据二进制系统,阀门的流量通常为1、2、4、8、16等。该例子显示了一个三阀系统,每个阀门的流量分别为1、2和4。当作为单个单元处理时(在这种情况下我们称之为数字流量控制单元,或DFCU),在一个单元步长中,流量范围从0到7。

如果需要更精确的流量,可以使用更多的阀门。例如,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,流速从0到63。比较了比例阀响应与4阀DFCU和6阀DFCU之间的关系图3

更多的数字阀提供更平滑的响应。

图3阀数越多,响应曲线越平滑(N = #数字阀)。

有关数字液压的更多信息,以及在新的和重建的装置中取得的成功,请联系您的Valmet代表。