專利名稱：數(shù)字式多功能電動(dòng)閥門控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于廠房及樓宇環(huán)境設(shè)備自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字式多功能
電動(dòng)閥門控制器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的廠房及樓宇環(huán)境設(shè)備自控裝置應(yīng)用中，電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)難以使被控流量 隨實(shí)際使用要求的變化而得到及時(shí)準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，跑、冒、滴、漏現(xiàn)象嚴(yán)重，即對(duì)相應(yīng)流量的控 制精度差、泄漏率高；并且安裝調(diào)試繁復(fù)費(fèi)力、堵轉(zhuǎn)損毀電機(jī)、可靠性低、維護(hù)不便。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可讓普通電動(dòng)閥門執(zhí) 行機(jī)構(gòu)對(duì)水、氣、風(fēng)等管路流量進(jìn)行精確調(diào)節(jié)與控制的數(shù)字式多功能電動(dòng)閥門控制器。 本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 —種數(shù)字式多功能電動(dòng)閥門控制器，它包括中央處理器CPU，閥門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 E乍ROM、閥位測(cè)量電路、閥位開度測(cè)試電路、閥位指示電路、伺服電機(jī)及限位開關(guān)、伺服電機(jī) 正、反轉(zhuǎn)輸出電路和光隔離電路、輸入電路、電壓/電流輸入輸出信號(hào)選擇電路、狀態(tài)指示 燈、電源輸入電路、整流濾波電路、穩(wěn)壓器和電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)。中央處理器CPU分別與閥 門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器E乍ROM、閥位測(cè)量電路、穩(wěn)壓器、指示燈、光隔離電路、閥位指示電路聯(lián)接，閥 位開度測(cè)試電路及輸入輸出信號(hào)選擇電路分別通過輸入電路連接至中央處理器，中央處理 器的輸出端連接閥位指示電路，中央處理器的輸出指令通過光隔離電路連接至伺服電機(jī)的 正、反轉(zhuǎn)輸出電路，并通過正、反轉(zhuǎn)限位開關(guān)控制伺服電機(jī)，由伺服電機(jī)帶動(dòng)電動(dòng)閥門執(zhí)行 機(jī)構(gòu)；電源輸入電路通過整流濾波電路連接穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器通過電壓/電流輸出信號(hào)選擇 電路聯(lián)接閥位指示電路。 所述的電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括安裝于支架頂部的電機(jī)，安裝在電機(jī)底座間的齒 輪組、主軸和固定在底座上的限位開關(guān)等。主軸頂端用支架連接電位器，其中底座有一軸 套，主軸在軸套的一段從上至下依次套接上軸承、彈簧和下軸承，上軸承裝在主齒輪上、與 軸套連接，軸套裝在彈簧上，軸套的一端與上、下限位開關(guān)連接，主軸下端配合與閥門主軸 用的夾板固定在一起。 本實(shí)用新型適用于廠房及樓宇環(huán)境設(shè)備自動(dòng)控制領(lǐng)域，可讓普通電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī) 構(gòu)對(duì)水、氣、風(fēng)等管路流量進(jìn)行精確調(diào)節(jié)與控制的數(shù)字比例式多功能電動(dòng)閥門控制器。它包 括以中央處理器CPU為核心的控制器電路部分，以及電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)。憑借該控制系統(tǒng) 所具有的自整定(自設(shè)定)功能、線性流量特性和等百分比特性設(shè)定功能、負(fù)荷超載自動(dòng)保 護(hù)功能、閥位最大限和最小限自動(dòng)保護(hù)功能、控制信號(hào)與驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行模式選擇等功能，可及 時(shí)準(zhǔn)確地控制調(diào)節(jié)管路中的介質(zhì)流量，實(shí)現(xiàn)廠房或樓宇環(huán)境參數(shù)隨實(shí)際使用要求而自動(dòng)控 制的目的。并因控制精度高的性能而有效改善傳統(tǒng)裝置控制精度差、泄漏率高、堵轉(zhuǎn)損毀電 機(jī)、可靠性低、調(diào)試繁復(fù)費(fèi)力、維護(hù)不便的現(xiàn)象。
圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖； 圖2為本實(shí)用新型的電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi).中央處理器CPU，2.閥門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器E乍R0M，3.輸入電路，4.電壓/電流 輸入輸出信號(hào)選擇電路，5.閥位測(cè)量電路，6.穩(wěn)壓器，7.指示燈，8.光隔離電路，9.穩(wěn)壓器， 10.整流濾波電路，ll.電源輸入電路，12.閥位指示電路，13.電壓/電流輸出信號(hào)選擇電 路，14.伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)輸出電路，15.伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)輸出電路，16.正轉(zhuǎn)限位開關(guān)，17.反正轉(zhuǎn) 限位開關(guān)，18.伺服電機(jī)，19.電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)，20.閥位開度測(cè)試電路，21.電機(jī)，22.齒輪 組，23.軸套，24.主軸，25.上、下限位開關(guān)，26.電位器，27.上軸承，28.下軸承，29.彈簧， 30.夾板。
具體實(shí)施方式參見圖l，數(shù)字式多功能電動(dòng)閥門控制器，包括中央處理器CPUl，閥門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 E2PR0M2、閥位測(cè)量電路5、閥位開度測(cè)試電路20、閥位指示電路12、伺服電機(jī)及限位開關(guān) 18、16、17、伺服電機(jī)正、反轉(zhuǎn)輸出電路14、15和光隔離電路8、輸入電路3、電壓/電流輸入 輸出信號(hào)選擇電路4、13、狀態(tài)指示燈7、電源輸入電路11、整流濾波電路10、穩(wěn)壓器9、6和 電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)19 ;中央處理器CPU1分別與閥門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器E乍R0M2、閥位測(cè)量電路5、 穩(wěn)壓器6、指示燈7、光隔離電路8、閥位指示電路1)聯(lián)接，閥位開度測(cè)試電路20及輸入輸出 信號(hào)選擇電路4分別通過輸入電路3連接至中央處理器1，中央處理器1的輸出端連接閥位 指示電路12，中央處理器1的輸出指令通過光隔離電路8連接至伺服電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)輸出電 路14、15，并通過正、反轉(zhuǎn)限位開關(guān)16、17控制伺服電機(jī)18，由伺服電機(jī)18帶動(dòng)電動(dòng)閥門執(zhí) 行機(jī)構(gòu)19 ;電源輸入電路11通過整流濾波電路10連接穩(wěn)壓器9，穩(wěn)壓器9通過電壓/電流 輸出信號(hào)選擇電路13聯(lián)接閥位指示電路12。 參見圖2，電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)19包括安裝于支架頂部的電機(jī)21，安裝在電機(jī)底座 間的齒輪組22、主軸24和固定在底座上的限位開關(guān)25 ;主軸24頂端用支架連接電位器26， 其中底座有一軸套23，主軸24在軸套23的一段從上至下依次套接上軸承27、彈簧29和下 軸承28，上軸承27裝在主齒輪上、與軸套23連接，軸套23裝在彈簧29上，軸套23的一端 與上、下限位開關(guān)25連接，主軸24下端配合與閥門主軸用的夾板30固定在一起。 數(shù)字式多功能電動(dòng)閥門控制器的功能如下 1.自整定(自設(shè)定)功能。控制器在系統(tǒng)中裝好通電時(shí)，按一下"自整定S1"鍵， 閥門走一個(gè)全開至全關(guān)的行程，并根據(jù)行程自動(dòng)確定關(guān)閉位置與打開位置，并把數(shù)據(jù)保存 在閥數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中?？刂破髡９ぷ鲿r(shí)，再讀取閥數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)來確定開、關(guān)位置。 2.線性流量特性和等百分比特性自由設(shè)定功能。 線性流量特性使控制閥的相對(duì)流量與相對(duì)位移成直線關(guān)系。 等百分比流量特性使控制閥在行程的任一位置做相同的變化所引起的流量的百 分比(讀數(shù))相等。 3.超載負(fù)荷自動(dòng)停機(jī)。2路AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)差大，程序在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)訪問 3次，控制器不工作時(shí)，電機(jī)自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。[0019] 4.閥門開到最大或關(guān)到最小時(shí)，自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。閥門自整定(自適應(yīng))時(shí)，閥數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器把開到最大或關(guān)到最小的電壓存儲(chǔ)，在工作過程中，閥門開到最大或關(guān)到最小時(shí)，閥 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器給出信號(hào)，電機(jī)自動(dòng)斷電保護(hù)。 5.采用數(shù)字比例式控制電子定位器(EP0SE)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，多功能電動(dòng)閥DDC 控制器給定一個(gè)開度電壓或電流后，電機(jī)再開始運(yùn)轉(zhuǎn)并帶動(dòng)電位器同時(shí)旋轉(zhuǎn)，將同時(shí)旋轉(zhuǎn) 的電位器給出電壓與輸入電壓進(jìn)行比較，兩者相同時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)動(dòng)作后的位置電 壓通過端子輸出。 6.本實(shí)用新型完全改變了傳統(tǒng)裝置控制精度低、泄漏率高、堵轉(zhuǎn)損毀電機(jī)、可靠性 低、安調(diào)繁復(fù)費(fèi)力、維護(hù)不便等狀況，改善了現(xiàn)代化管理水平，技術(shù)性能優(yōu)良，體現(xiàn)如下 1)由中央處理器CPU給一個(gè)輸入信號(hào)通過AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過與第2路AD 轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)做比較，第2路輸出的數(shù)字信號(hào)比第1路數(shù)字信號(hào)低，光隔打開，伺服電機(jī) 正轉(zhuǎn)輸出。第2路輸出的數(shù)字信號(hào)比第l路數(shù)字信號(hào)高，光隔打開，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)輸出。2 路AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)差大，程序在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)訪問3次，控制器不工作時(shí)，電機(jī)自動(dòng)停 機(jī)保護(hù)。 2)E2PR0M閥數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要完成閥門自適應(yīng)時(shí)，閥門關(guān)到最小或開到最大的電
壓存儲(chǔ)，在工作過程中，閥門關(guān)到最小或開到最大時(shí)，電機(jī)自動(dòng)斷電保護(hù)。 3)輸入電路決定控制器工作方式電壓型為DC 0 IOV，電流型為0 20mA或
4 20mA。 4)輸入信號(hào)選擇可選擇電壓型或電流型。 輸出信號(hào)選擇可選擇。DC 0 10V、0 20mA、4 20mA。 5)閥位測(cè)量電路供第2路AD轉(zhuǎn)換。 6)電源指示燈(紅)工作電源AC 24V接通后，紅燈亮。 上行程指示燈(綠)閥門處于打開狀態(tài)時(shí)，綠燈亮。
下行程指示燈(黃)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，黃燈亮。 7)穩(wěn)壓器分為二級(jí)穩(wěn)壓，DC 24V穩(wěn)壓器后供閥位指示與閥位開度測(cè)試，DC 5V穩(wěn) 壓后供中央處理器及閥位測(cè)量電路。 8)工作電源可輸入AC/DC 24V，經(jīng)整流濾波后，再經(jīng)兩級(jí)穩(wěn)壓。 7.本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字比例式多功能電動(dòng)閥控制器與電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包
括在支架頂上的電機(jī)，安裝在電機(jī)底座間的齒輪組、主軸、固定在底座上的限位開關(guān)。主軸
頂端用支架連接電位器，其中底座有一軸套，主軸在軸套的一段從上至下依次套設(shè)有上軸
承、彈簧、下軸承，上軸承裝在主齒輪上與軸套連接，軸套裝在彈簧上，軸套一端與上、下限
位開關(guān)連接，主軸下端配合與閥門主軸用夾板固定在一起，電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)絲桿
上升或下降，完成閥門的開關(guān)功能。
權(quán)利要求一種數(shù)字式多功能電動(dòng)閥門控制器，其特征在于它包括中央處理器CPU(1)，閥門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器E2PROM(2)、閥位測(cè)量電路(5)、閥位開度測(cè)試電路(20)、閥位指示電路(12)、伺服電機(jī)及限位開關(guān)(18、16、17)、伺服電機(jī)正、反轉(zhuǎn)輸出電路(14、15)和光隔離電路(8)、輸入電路(3)、電壓/電流輸入輸出信號(hào)選擇電路(4、13)、狀態(tài)指示燈(7)、電源輸入電路(11)、整流濾波電路(10)、穩(wěn)壓器(9、6)和電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)(19)；中央處理器CPU(1)分別與閥門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器E2PROM(2)、閥位測(cè)量電路(5)、穩(wěn)壓器(6)、指示燈(7)、光隔離電路(8)、閥位指示電路(12)聯(lián)接，閥位開度測(cè)試電路(20)及輸入輸出信號(hào)選擇電路(4)分別通過輸入電路(3)連接至中央處理器(1)，中央處理器(1)的輸出端連接閥位指示電路(12)，中央處理器(1)的輸出指令通過光隔離電路(8)連接至伺服電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)輸出電路(14)、(15)，并通過正、反轉(zhuǎn)限位開關(guān)(16、17)控制伺服電機(jī)(18)，由伺服電機(jī)(18)帶動(dòng)電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)(19)；電源輸入電路(11)通過整流濾波電路(10)連接穩(wěn)壓器(9)，穩(wěn)壓器(9)通過電壓/電流輸出信號(hào)選擇電路(13)聯(lián)接閥位指示電路(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式多功能電動(dòng)閥門控制器，其特征在于所述的電動(dòng)閥 門執(zhí)行機(jī)構(gòu)(19)，包括安裝于支架頂部的電機(jī)(21)，安裝在電機(jī)底座間的齒輪組(22)、主 軸(24)和固定在底座上的限位開關(guān)(25);主軸(24)頂端用支架連接電位器(26)，其中底 座有一軸套(23)，主軸(24)在軸套(23)的一段從上至下依次套接上軸承(27)、彈簧(29) 和下軸承(28)，上軸承(27)裝在主齒輪上、與軸套(23)連接，軸套(23)裝在彈簧(29) 上，軸套(23)的一端與上、下限位開關(guān)(25)連接，主軸(24)下端配合與閥門主軸用的夾板 (30)固定在一起。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式多功能電動(dòng)閥門控制器，它以中央處理器CPU為核心，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、閥位測(cè)量電路、閥位開度測(cè)試電路、閥位指示電路、光隔離電路及伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)輸出電路、伺服電機(jī)及限位開關(guān)電路、輸入輸出信號(hào)選擇電路、狀態(tài)指示燈、電源輸入電路、整流濾波電路、穩(wěn)壓器和電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。本實(shí)用新型用于廠房及樓宇環(huán)境設(shè)備的自動(dòng)控制，具有自設(shè)定、線性流量特性和等百分比特性設(shè)定、負(fù)荷超載自動(dòng)保護(hù)、閥位大小限自動(dòng)保護(hù)、控制信號(hào)與驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行模式選擇等功能，及時(shí)準(zhǔn)確地控調(diào)管路中介質(zhì)流量，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境參數(shù)隨實(shí)際需求的自動(dòng)控制；并有效改善傳統(tǒng)裝置精度差、泄漏率高、堵轉(zhuǎn)損毀電機(jī)、調(diào)試繁復(fù)費(fèi)力、維護(hù)不便的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)F16K31/04GK201475467SQ200920158100
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者夏東培 申請(qǐng)人:夏東培