電動閥智能控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及遠(yuǎn)程操控電動閥的智能電氣裝置，具體是一種具有通訊功能的電動閥智能控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動閥在國內(nèi)外工礦企業(yè)應(yīng)用廣泛，市場現(xiàn)有操控電動閥門的電氣裝置只有一種普通的電動閥門控制器，這種產(chǎn)品不能與DCS通訊，只能安裝在設(shè)備附近，由專人操作，不能實現(xiàn)電動閥遠(yuǎn)程智能操控，需要崗位操作人員多，勞動強度大，閥門開度精確性較差，經(jīng)濟效益低，生產(chǎn)自動化水平低。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型針對【背景技術(shù)】中存在的問題和不足，提供一種能實現(xiàn)電動閥的遠(yuǎn)程智能操控，不再需要人工現(xiàn)場操作，且操作簡單，安全性能優(yōu)異的電動閥智能控制器。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種電動閥智能控制器，包括單片機、閥位電流取樣電路、模擬量輸入電路、電機控制電路、DCS系統(tǒng)、上位機；
[0006]模擬量輸入電路與DCS系統(tǒng)連接，接收上位機設(shè)定的閥門開度百分比，模擬量輸入電路的信號與閥位電流取樣電路的信號同時輸入比較器，其差值通過隔離電路與單片機的控制信號輸入端口連接，模擬量輸入電路以電流信號為模擬輸出信號，且信號大小與閥門開度成比例關(guān)系；
[0007]單片機的控制信號輸出端口依次通過隔離電路、運算放大電路連接至電機控制電路的信號輸入端，電機控制電路的控制信號輸出端連接電動閥電機，控制電動閥電機的轉(zhuǎn)動，形成電動閥開關(guān)回路，響應(yīng)上位機閥門開度的設(shè)定；
[0008]閥位電流取樣電路與DCS系統(tǒng)連接，在上位機反饋閥門開啟百分比。
[0009]采用上述技術(shù)方案的本實用新型，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0010]電動閥智能控制器能夠與DCS系統(tǒng)通訊，實現(xiàn)電動閥的遠(yuǎn)程智能操控，適用各類電動閥的控制，操作簡便，安全性能優(yōu)異，自動化程度高。
[0011]作為優(yōu)選，本實用新型更進一步的技術(shù)方案是:
[0012]還包括閥限位、力矩開關(guān)電路，閥限位、力矩開關(guān)電路通過隔離電路與單片機連接，為單片機提供閥內(nèi)部限位開關(guān)量；單片機的閥位狀態(tài)輸出端口依次通過隔離電路、閥位狀態(tài)輸出電路與DCS系統(tǒng)連接，為上位機提供閥門開啟狀態(tài)信息和閥內(nèi)部限位開關(guān)量信息，用于閥限位保護和力矩保護及閥開啟狀態(tài)顯示。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例的電氣結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2是電動閥電機與控制器部分的連接圖；
[0015]圖中:單片機1，整流電路2，交流電源3，隔離電路4、8、14、18，運算放大電路5，電機控制電路6，電動閥電機7，閥位狀態(tài)輸出電路9，DCS系統(tǒng)10，上位機11，模擬量輸入電路12，比較器13，閥電位器15，閥位電流取樣電路16，閥限位、力矩開關(guān)17。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步的說明，目的僅在于更好的理解本【實用新型內(nèi)容】。因此所舉之例并非是對本【實用新型內(nèi)容】的限制。
[0017]參見圖1，本實施例給出的電動閥智能控制器，由單片機1、上位機11、DCS系統(tǒng)10、電機控制電路6、控制信號輸入和狀態(tài)反饋部分、控制信號輸出和閥位狀態(tài)輸出部分、電源部分組成；
[0018]控制信號輸入和狀態(tài)反饋部分包括:模擬量輸入電路12，閥電位器15，閥位電流取樣電路16，閥限位、力矩開關(guān)17，比較器13，隔離電路14、18 ;
[0019]模擬量輸入電路12的信號輸入端連接DCS系統(tǒng)10，接收上位機11設(shè)定的閥門開度百分比，模擬量輸入電路12的信號輸出端連接比較器13 ;閥位電流取樣電路16的信號輸入端連接閥電位器15，閥位電流取樣電路16的信號輸出端連接比較器13 ;模擬量輸入電路12和閥位電流取樣電路16均使用標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電流信號，比較器13對兩路電流信號比較后將差值通過隔離電路14與單片機I的控制信號輸入端口連接，模擬量輸入電路12的模擬電流輸出信號大小與閥門開度成比例關(guān)系；
[0020]閥限位、力矩開關(guān)電路17通過隔離電路18與單片機I連接，為單片機I提供閥內(nèi)部限位開關(guān)量。
[0021]控制信號輸出和閥位狀態(tài)輸出部分包括:隔離電路4、8，運算放大電路5，閥位狀態(tài)輸出電路9 ；
[0022]單片機I的控制信號輸出端口依次通過隔離電路4、運算放大電路5連接至電機控制電路6的信號輸入端，電機控制電路6的控制信號輸出端連接電動閥電機7，控制電動閥電機7的轉(zhuǎn)動，形成電動閥開關(guān)回路，響應(yīng)上位機閥門開度的設(shè)定；
[0023]單片機I的閥位狀態(tài)輸出端口依次通過隔離電路8、閥位狀態(tài)輸出電路9與DCS系統(tǒng)10連接，為上位機11提供閥門開啟狀態(tài)信息和閥內(nèi)部限位開關(guān)量信息，用于閥限位保護和力矩保護及閥開啟狀態(tài)顯示；
[0024]另外，閥位電流取樣電路16與DCS系統(tǒng)10直接連接，為上位機11反饋、實時顯示閥門開啟百分比。
[0025]電源部分包括交流電源3、整流電路2，整流電路2連接單片機I，為單片機I供電；交流電源3與電機控制電路6連接，為電動閥電機7供電。
[0026]參見圖2，單片機I和控制信號輸入和狀態(tài)反饋部分、控制信號輸出和閥位狀態(tài)輸出部分封裝于電氣箱內(nèi)，通過外接端子及通訊接口與其他設(shè)備聯(lián)系，通過與DCS系統(tǒng)通訊，在遠(yuǎn)端實現(xiàn)對電動閥的智能操控。
[0027]三相電源接入外接端子A、B、C、N ;電動閥內(nèi)部變阻器接入電阻輸入外接端子1、2 ;電動閥限位開關(guān)常開點LSOl接入端子3、4 ;電動閥限位開關(guān)常開點LSCl接入外接端子5、6 ；電動閥限位開關(guān)LS0、力矩開關(guān)TSO串聯(lián)接入外接端子7、8 ;電動閥限位開關(guān)LSC、力矩開關(guān)TSC串聯(lián)接入外接端子9、10 ;電動閥電機的三相動力線和接入外接端子U、V、W、PE ;電動閥位置電流信號外接端子11、12，電動閥開到位、關(guān)到位指示外接端子13、14 ;輸入電流信號接入端子15、16。
[0028]本實施例給出的電動閥智能控制器，其工作原理簡述如下:
[0029]智能控制器接收到遠(yuǎn)端控制室發(fā)出的電動閥開度百分比設(shè)定，當(dāng)電動閥電機7向開方向轉(zhuǎn)動，開到極限點時，電動閥開到位限位開關(guān)常閉點打開，智能控制器隨即關(guān)閉輸出，電機停止轉(zhuǎn)動，同時控制器接收電動閥開到位限位開關(guān)常開點閉合信號，反饋至遠(yuǎn)端控制室顯示開到位狀態(tài)。當(dāng)電動閥電機7向關(guān)方向轉(zhuǎn)到，關(guān)到極限點時，電動閥關(guān)到位限位開關(guān)常閉點打開，智能控制器隨即關(guān)閉輸出，電機停止轉(zhuǎn)動，同時控制器接收電動閥關(guān)到位限位開關(guān)常開點閉合信號，反饋至遠(yuǎn)端控制室顯示關(guān)到位狀態(tài)。
[0030]智能控制器的開度顯示功能原理:在電動閥開關(guān)過程中，隨著電機的不停運轉(zhuǎn)，智能控制器接收電動閥執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)部的滑動電阻變化值，經(jīng)內(nèi)部取樣電路處理輸出4-20mA電流信號至DCS系統(tǒng)10，在遠(yuǎn)端控制室上位機11顯示電動閥的開度值，此開度值范圍是O?100% ;通過上位機11、DCS系統(tǒng)10可以預(yù)先設(shè)定:模擬量輸入電路12輸入4mA時，電機控制電路6輸出交流電源控制電動閥電機7轉(zhuǎn)動，閥門完全關(guān)閉；當(dāng)模擬量輸入電路12輸入20mA時，電機控制電路6輸出交流電源控制電動閥電機7轉(zhuǎn)動，閥門完全打開；模擬量輸入電路12輸入8mA時，電動閥電機7轉(zhuǎn)動，閥門開啟50%。
[0031]上述實施例僅僅是對本實用新型作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電動閥智能控制器，包括單片機、閥位電流取樣電路、模擬量輸入電路、電機控制電路、DCS系統(tǒng)、上位機，其特征在于: 模擬量輸入電路與DCS系統(tǒng)連接，接收上位機設(shè)定的閥門開度百分比，模擬量輸入電路的信號與閥位電流取樣電路的信號同時輸入比較器，其差值通過隔離電路與單片機的控制信號輸入端口連接，模擬量輸入電路以電流信號為模擬輸出信號，且信號大小與閥門開度成比例關(guān)系； 單片機的控制信號輸出端口依次通過隔離電路、運算放大電路連接至電機控制電路的信號輸入端，電機控制電路的控制信號輸出端連接電動閥電機，控制電動閥電機的轉(zhuǎn)動，形成電動閥開關(guān)回路，響應(yīng)上位機閥門開度的設(shè)定； 閥位電流取樣電路與DCS系統(tǒng)連接，在上位機反饋閥門開啟百分比。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動閥智能控制器，其特征在于:還包括閥限位、力矩開關(guān)電路，閥限位、力矩開關(guān)電路通過隔離電路與單片機連接，為單片機提供閥內(nèi)部限位開關(guān)量；單片機的閥位狀態(tài)輸出端口依次通過隔離電路、閥位狀態(tài)輸出電路與DCS系統(tǒng)連接，為上位機提供閥門開啟狀態(tài)信息和閥內(nèi)部限位開關(guān)量信息，用于閥限位保護和力矩保護及閥開啟狀態(tài)顯示。
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有通訊功能的電動閥智能控制器。包括單片機、閥位電流取樣電路、模擬量輸入電路、電機控制電路、DCS系統(tǒng)、上位機，模擬量輸入電路與DCS系統(tǒng)連接，接收上位機設(shè)定的閥門開度百分比，模擬量輸入電路與閥位電流取樣電路的信號同時輸入比較器，其差值輸入至單片機，模擬量輸入電路為電流信號，且信號大小與閥門開度成比例關(guān)系；單片機的控制信號輸出端通過隔離電路、運算放大電路連接至電機控制電路，控制電動閥電機的轉(zhuǎn)動，形成電動閥開關(guān)回路，響應(yīng)上位機閥門開度的設(shè)定；閥位電流取樣電路與DCS系統(tǒng)連接，在上位機反饋閥門開啟百分比。本實用新型具有操作簡便、安全性能優(yōu)異、自動化程度高的特點。
【IPC分類】F16K31/04
【公開號】CN204756089
【申請?zhí)枴緾N201520519787
【發(fā)明人】周愛存, 白軍同, 孫昌穩(wěn)
【申請人】唐山三友氯堿有限責(zé)任公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月17日