Control of a hydraulic system with leakage to increase process reliability

Hydraulische Systeme, wie sie heute in den meisten Maschinen üblich sind, weisen immer Leckagen auf. Ein in der Industrie weit verbreitetes Beispiel ist die Membranverdrängerpumpe. Da die Aktoren schnell arbeiten müssen, ist dieser Pumpentyp ein besonders kritischer Fall, da aus der Verarbeitung kleiner Volumina eine hohe technische Komplexität folgt. Fehler bei der Leckageergänzung können zu einem Totalausfall des Systems führen. Aktuelle Lösungen können keine absolute Zuverlässigkeit garantieren. Um diese Fehlerquelle zu beseitigen, sollte ein Condition Monitoring System entwickelt werden, gefolgt von einer entsprechenden Regelung. Eine detaillierte Untersuchung der auftretenden Leckagen wurde durchgeführt, gefolgt von einer Auswahl möglicher Aktoren, die entsprechend schnell agieren können. Die Untersuchungen mündeten in umfangreiche theoretische Modelle für die Leckage, den Aktor und den Regelkreis, welche durch empirische Untersuchungen nachgewiesen wurden. Diese Untersuchungen lieferten wertvolle Informationen über die Regelung eines leckagebehafteten Hydrauliksystems, die auch in anderen Fällen zur Erhöhung der Prozesssicherheit eingesetzt werden können.Hydraulic systems, as they are common in most machines today, are always associated with leakage. An example of these, widely used in industry, is the diaphragm positive displacement pump. Because the actors have to operate quickly, this type of pump is a particularly critical case as it reaches a high technical complexity, through the processing of small volumes. As a result, errors occurring in the leak supplementation can result in a complete failure of the system. Current solutions are unable to guarantee complete reliability. To eliminate this source of failure, the aim was to develop a condition monitoring system, followed by a specific control unit. A detailed examination of the occurring leakage was done, followed by a selection of possible actors that are appropriate for short time actions. Both included extensive theoretical models for the leakage, the actor and the controller proven by empirical investigations. This research provided valuable information regarding the control of a leaking hydraulic system, which can be applied on other cases, to increase process reliability