CN101706246A - 一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法 - Google Patents

一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法 Download PDF

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刘林峰
吴生富
宋清玉
张景胜
杨广
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Abstract

本发明公开了一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法，首先，对上次采样位移量与本次采样位移量进行差值计算；其次，对差值计算结果与系统采样周期内最大变化值的1.2倍比较值进行比较：小于系统最大变化比较值的差值，说明本次采样位移量合理，直接进入下一程序；大于系统最大变化比较值的差值说明是本次采样位移量是不合理的，因此过滤掉。并把上次采样位移量经补偿后作为本次采样位移量进入系统控制。最后，进入正常滤波采样程序进行数值处理。该方法有效地消除不合理采样，使控制系统工作稳定，设备运行可靠，能够明显提高了生产效率及设备的整体可靠性。适于在大型自由锻造水压机设备、轧钢设备等瞬时冲击震动较大的机械设备中广泛推广。

Description

一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法
技术领域
本发明涉及一种传感器失效解决方法，尤其涉及一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法。
背景技术
特大型自由锻造水压机设备、轧钢设备等瞬时冲击震动较大的机械设备，，在起动瞬时因惯性较大，会产生一定的震动，对于采用SSI通讯方式输出的磁滞式位移传感器有时会瞬时产生一个极大值输出，无法有效测量位移量。这对于设备控制精度要求较高系统不能正常自动运行，因此控制系统必须控制设备停止工作，以防大的故障发生，设备不能可靠运行。即使采用传统的滤波方式(过滤干扰毛刺)、或在机械安装上加装防震胶垫等方法均不能完全有效解决此问题，且采用硬件防震措施施工难度较大。
发明内容
本发明为了克服在瞬时震动造成的磁滞式位移传感器震动失效而无法有效测量位移量问题。设计一过滤程序，对测量的位移量偏差进行判读、数值处理、滤掉瞬时出现的不合理位移量值，从而达到解决问题的目的。
首先，对上次采样位移量与本次采样位移量进行差值计算；其次，对差值计算结果与系统采样周期内最大变化值的1.2倍比较值进行比较：小于系统最大变化比较值的差值，说明本次采样位移量合理，直接进入下一程序；大于系统最大变化比较值的差值说明是本次采样位移量是不合理的，因此过滤掉。并把上次采样位移量经补偿后作为本次采样位移量进入系统控制。最后，进入正常滤波采样程序进行数值处理。本发明具体采用如下技术手段：
一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法，其特征在于包括如下步骤：
a、首先系统采样位移传感器位移量值，并记录本次采集位移量值Ln；
b、用本次采样位移量值Ln与上一次采样位移量值Ln-1作差值运算并取绝对值作为系统一次采样周期的绝对位移量Sa；
c、将绝对位移量Sa于系统设定的安全值Sv进行比较：
1)若绝对位移量Sa小于安全值Sv，本次采集位移量值Ln作为上一次采样值赋值给Ln-1为下一次采样周期基准值作准备，Ln直接进入正常滤波程序；
2)若绝对位移量Sa大于安全值Sv，过滤掉本次采集位移量值Ln，并把上一次采样位移量值Ln-1作为本次采样位移量进入系统正常滤波程序，同时保留上一次采样位移量值Ln-1为下一次采样周期基准值作准备；
d、系统正常滤波后进入自动控制程序控制系统运行。
所述步骤c中所述的安全值Sv为系统根据设备技术参数计算出一个采样周期内设备系统正常运动的最大位移量Smax的1.2倍，即1.2Smax。
所述步骤c中的步骤2)还包括：过滤掉本次采集位移量值Ln后，把上一次采样位移量值Ln-1经补偿运算(Ln-1+k×Smax)后，将该运算后的值作为本次采样位移量进入系统正常滤波程序，同时将这一值(Ln-1+k×Smax)作为上一次采样值赋值给Ln-1为下一次采样周期基准值作准备；其中k为补偿系数取值为0-±0.5之间。
由于采用了上述技术方案，本发明对采用SSI通讯方式输出的磁滞式位移传感器在设备震动瞬时产生的一个较大值输出值，进行程序控制过滤，有效解决了瞬时震动造成磁滞式位移传感器震动失效而无法有效测量位移量，这一问题，可以使控制系统在控制精度基本不受影响。该技术有效地消除不合理采样，使控制系统工作稳定，设备运行可靠，能够明显提高了生产效率及设备的整体可靠性。适于在大型自由锻造水压机设备、轧钢设备等瞬时冲击震动较大的机械设备中广泛推广。
附图说明
图1为本实用新型控制流程示意图。
具体实施方式
如图1控制流程所示，按控制流程在可编程控制器中进行编程。具体控制过程是：
a、PLC控制系统自动周期采样位移传感器位移量值，并记录本次采样位移量值为Ln；
b、用本次采样位移量值Ln与上一次采样位移量值Ln-1作差值运算并取绝对值作为系统一次采样周期的绝对位移量Sa；
c、将绝对位移量Sa于系统设定的安全值Sv进行比较：
1)若绝对位移量Sa小于安全值Sv，本次采集位移量值Ln作为上一次采样值赋值给Ln-1为下一次采样周期基准值作准备，Ln直接进入正常滤波程序；
2)若绝对位移量Sa大于安全值Sv，过滤掉本次采集位移量值Ln，并把上一次采样位移量值Ln-1作为本次采样位移量进入系统正常滤波程序，同时保留上一次采样位移量值Ln-1为下一次采样周期基准值作准备；
d、系统正常滤波后进入自动控制程序控制系统运行。
其中安全值Sv为系统根据设备技术参数计算出一个采样周期内设备系统正常运动的最大位移量Smax，考虑可能的超调、干扰等因素，合理值取1.2倍-即Sv＝1.2Smax。
为使控制更加合理化，特别在步骤c中的步骤2)增加，过滤掉本次采集位移量值Ln后，把上一次采样位移量值Ln-1经补偿运算(Ln-1+k×Smax)后，将该运算后的值作为本次采样位移量进入系统正常滤波程序，同时将这一值(Ln-1+k×Smax)作为上一次采样值赋值给Ln-1为下一次采样周期基准值作准备的步骤。其中k为补偿系数取值为0-±0.5之间。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法，其特征在于包括如下步骤：
a、首先系统采样位移传感器位移量值，并记录本次采集位移量值Ln；
b、用本次采样位移量值Ln与上一次采样位移量值Ln-1作差值运算并取绝对值作为系统一次采样周期的绝对位移量Sa；
c、将绝对位移量Sa于系统设定的安全值Sv进行比较：
1)若绝对位移量Sa小于安全值Sv，本次采集位移量值Ln作为上一次采样值赋值给Ln-1为下一次采样周期基准值作准备，Ln直接进入正常滤波程序；
2)若绝对位移量Sa大于安全值Sv，过滤掉本次采集位移量值Ln，并把上一次采样位移量值Ln-1作为本次采样位移量进入系统正常滤波程序，同时保留上一次采样位移量值Ln-1为下一次采样周期基准值作准备；
d、系统正常滤波后进入自动控制程序控制系统运行。
2.根据权利要求1所述的一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法，其特征在于所述步骤c中所述的安全值Sv为系统根据设备技术参数计算出一个采样周期内设备系统正常运动的最大位移量Smax的1.2倍，即1.2Smax。
3.根据权利要求2所述的一种磁滞式位移传感器震动失效的解决方法，其特征在于所述步骤c中的步骤2)还包括：过滤掉本次采集位移量值Ln后，把上一次采样位移量值Ln-1经补偿运算(Ln-1+k×Smax)后，将该运算后的值作为本次采样位移量进入系统正常滤波程序，同时将这一值(Ln-1+k×Smax)作为上一次采样值赋值给Ln-1为下一次采样周期基准值作准备；其中k为补偿系数取值为0-±0.5之间。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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