全自動閥門控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及消防裝置，尤其涉及一種用于調(diào)節(jié)泡沫罐出液球閥的全自動閥門控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]泡沫消防車是撲救石油、化工、廠礦企業(yè)、港口貨場等火災(zāi)的必要裝備。在救火時，首先打開壓力水旋塞，然后打開泡沫罐出液球閥，控制該球形閥門的開度，使發(fā)泡劑按照一定的比例吸入，發(fā)泡劑吸入后與水進(jìn)行混合形成泡沫液，然后對準(zhǔn)火焰中心，噴射泡沫液。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的閥門控制系統(tǒng)功能相對單一，其中有些閥門控制系統(tǒng)只能作為執(zhí)行機構(gòu)，不能獨自完成泡沫比例的自動調(diào)整，需要接受控制器的指令完成單一任務(wù)，如CN102423522B公開的輪式裝甲消防車集中電控氣動水路系統(tǒng)，其包括執(zhí)行部分和與其連接控制部分；所述執(zhí)行部分包括與發(fā)動機的輸出端相連的水泵，與水泵的進(jìn)水主管路相連的水罐和泡沫罐，與水泵的出水主管路相連的主炮、副炮、車首噴淋頭和輪胎噴淋頭；所述控制部分包括控制器及面板、與控制器連接的無線接收器及對應(yīng)的無線發(fā)射器、與控制器連接的組合閥箱及與組合閥箱連接的氣瓶；所述控制部分的組合閥箱分別與執(zhí)行部分的水泵截止閥、泡沫液截止閥、泡沫液沖洗閥、文丘里管供水閥、主炮球閥、副炮球閥和觸電開關(guān)連接；有些閥門控制系統(tǒng)對外接口單一，只有簡單的模擬信號輸入輸出接口，沒有對外通訊功能，無法接收和執(zhí)行上位機的指令，如CN202020816U公開一種泡沫吸入源控制裝置的實用新型，其包括設(shè)于舉高消防車泡沫罐出口處的第一電控閥和設(shè)于外吸泡沫液接口處的第二電控閥，所述第一電控閥和第二電控閥的控制回路上設(shè)有用于控制其處于開啟或關(guān)閉狀態(tài)的控制開關(guān)；所述控制開關(guān)具體為選擇開關(guān)，所述選擇開關(guān)具有第一電控閥得電時第二電控閥不得電的第一檔位，第二電控閥得電時第一電控閥不得電的第二檔位，以及第一電控閥和第二電控閥均不得電的第三檔位；還有些閥門控制系統(tǒng)自動化程度過低，只能依靠手動開關(guān)來設(shè)定球形閥的開度，無法自動調(diào)節(jié)球形閥開度，不能與較大的消防系統(tǒng)集成。
[0004]雖然CN203102030U公開了一種基于CAN總線的消防車泡沫混合控制系統(tǒng)的實用新型專利能夠通過遠(yuǎn)程通訊模塊進(jìn)行控制泡沫混合比例，但其實質(zhì)性不足是:只能用于出水壓力穩(wěn)定的情況下使用，對于由于某種原因會造成的消防泵出水壓力的突變，還需要人工手動PTO控制來進(jìn)行調(diào)節(jié)和監(jiān)測，很難做到對出水壓力突變的快速響應(yīng)，因而無法快速消除出水壓力突變對滅火戰(zhàn)斗的影響，輕則降低滅火效率，嚴(yán)重時則會造成人員傷亡。
[0005]因為消防泵的出水壓力控制和泡沫混合比例控制是消防滅火戰(zhàn)斗的關(guān)鍵所在，所以滅火現(xiàn)場情況的復(fù)雜性，混亂性，在消防戰(zhàn)斗中對消防泵的出水壓力和對泡沫混合比例的精準(zhǔn)控制尤為重要，消防泵出水壓力和泡沫混合比例過大或者過小都會導(dǎo)致滅火效率的降低。如果在戰(zhàn)斗過程中消防泵出水壓力過大可能導(dǎo)致管路損毀甚至造成人員傷亡；壓力過小則難以達(dá)到戰(zhàn)斗所需的射程要求，無法撲滅火源。且，泡沫比例混合控制系統(tǒng)是泡沫滅火的關(guān)鍵，泡沫比例混合的好壞直接關(guān)系到泡沫滅火的效率乃至成敗。
[0006]現(xiàn)在大部分消防車采用對消防泵出水壓力和泡沫混合比例分別進(jìn)行控制的方式，以上的情況不僅會浪費消防罐內(nèi)有限的水源和泡沫，而且會延誤滅火的最好時機。
[0007]針對上述技術(shù)問題，CN202005970U公開了一種消防車集成控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括檢測和控制電路及設(shè)置于控制系統(tǒng)前級的電源保護(hù)電路，檢測和控制電路包括主機控制器、CANBus通訊電路、LCD顯示電路、泡沫比例控制閥和電磁閥控制電路、信號采集電路以及鍵盤電路；CANBus通訊電路包括CAN控制器和CAN收發(fā)器；IXD顯示電路包括ARM模塊和液晶顯示模塊；泡沫比例控制閥和電磁閥控制電路包括智能開關(guān)模塊及泡沫比例控制閥；信號采集電路包括信號采集處理控制器和外接傳感器。通過上述結(jié)構(gòu)將消防泵出水壓力應(yīng)穩(wěn)定在某個特定的范圍內(nèi)，雖然既能有效地進(jìn)行滅火，同時也能保證消防人員的人身安全，但其不足是:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，程序控制繁瑣，設(shè)備昂貴。
[0008]因此，我們需要一套能夠精確地，通過控制并讀取水的壓力值和流量值來達(dá)到自動控制球閥開度的控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種控制新穎、結(jié)構(gòu)簡單、程序控制簡單、節(jié)約設(shè)備成本、自動化程度高、控制精確的全自動閥門控制系統(tǒng)，
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種全自動閥門控制系統(tǒng)，包括控制單元、分別與所述控制單元相連接的檢測單元、驅(qū)動單元、通訊單元以及顯示單元，其特征在于所述控制單元包括角度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，所述檢測單元包括水流量傳感器、閥門壓力傳感器、閥門角度傳感器、電流傳感器、角度設(shè)定接口以及角度輸出接口，所述驅(qū)動單元包括直流電機；所述檢測單元被配置為通過水流量傳感器，閥門壓力傳感器，閥門角度傳感器，電流傳感器采集閥門內(nèi)的信號值，所述信號值包括水流量值、閥門壓力值、閥門角度值以及直流電機的電流值；所述檢測單元中的角度設(shè)定接口以及角度輸出接口被配置為配合其他系統(tǒng)使用；所述控制單元被配置為根據(jù)來自所述檢測單元的信號值進(jìn)行計算，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而對所述驅(qū)動單元發(fā)出控制指令；所述驅(qū)動單元被配置為根據(jù)來自所述控制單元的控制指令來運轉(zhuǎn)所述直流電機，進(jìn)而調(diào)節(jié)泡沫罐出液球閥的張開角度，即調(diào)節(jié)所述閥門角度值；所述顯示單元被配置為實時顯示控制單元中的參數(shù)，所述參數(shù)包括水流量值、閥門壓力值、閥門角度值以及直流電機的電流值；
所述通訊單元包括CAN總線通訊單元和MODBUS總線通訊單元,其中所述CAN總線通訊單元通過CAN總線與其他系統(tǒng)進(jìn)行通訊，以獲取泡沫罐出液球閥的張開角度的設(shè)定值；所述MODBUS總線通訊單元通過MODBUS總線針對不同的應(yīng)用場合對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以實現(xiàn)對系統(tǒng)的不同控制要求。
[0010]本發(fā)明在調(diào)節(jié)時，所述控制單元讀取通過水流量傳感器測得的水流量值以及通過閥門壓力傳感器測得的閥門壓力值并進(jìn)行運算，上述水流量值和閥門壓力值經(jīng)運算后，得到角度指令，通過所述角度指令中的角度值與用于測量泡沫罐出液球閥的閥門角度傳感器測得的角度值相比較，得到的差值經(jīng)角度調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換，即得到直流電機的電流調(diào)節(jié)值，該電流調(diào)節(jié)值與用于測量直流電機的電流傳感器測得的電流值的差值相比較后經(jīng)電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換，即得到直流電機的電機調(diào)節(jié)值，所述控制單元將上述電機調(diào)節(jié)值發(fā)送至所述驅(qū)動單元中，根