CN103727286B - 一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统 - Google Patents

一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103727286B
CN103727286B CN201410020849.5A CN201410020849A CN103727286B CN 103727286 B CN103727286 B CN 103727286B CN 201410020849 A CN201410020849 A CN 201410020849A CN 103727286 B CN103727286 B CN 103727286B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electromagnetic valve
power switch
power
transfer module
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410020849.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103727286A (zh
Inventor
钱钦松
郭辉
朱俊杰
刁龙
孙伟锋
陆生礼
时龙兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201410020849.5A priority Critical patent/CN103727286B/zh
Publication of CN103727286A publication Critical patent/CN103727286A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103727286B publication Critical patent/CN103727286B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/046—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor with electric means, e.g. electric switches, to control the motor or to control a clutch between the valve and the motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters

Abstract

一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统，包括电源转换模块和电磁阀门，电源转换模块采用开关电源，在电源转换模块与电磁阀门之间增设了由控制模块控制的供电开关，控制模块除了输出两路信号分别控制供电开关和电磁阀门，还接受来自电磁阀门反馈的位置采样信号，供电开关的关断和闭合由控制模块依据外部对电磁阀门的控制请求和电磁阀门实时反馈的位置信号决定是否将电源转换模块输出的电压施加在电磁阀门上。

Description

一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统
技术领域
本发明涉及电磁阀门的控制，尤其涉及一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统，主要用于矿用喷雾降尘装置中对电磁阀门的控制。
背景技术
矿用喷雾降尘装置主要用于煤矿井下采掘工作面粉尘以及地面洗煤场等作业场所。随着国家对矿井安全生产和职业病危害的重视，矿井粉尘浓度的危害也越来越受到关注，因此对矿井粉尘的防治要求也越来越高。按照煤矿安全规程的要求，在矿井大巷、放煤口、转载点、卸煤点等地方必须安置洒水降尘装置或除尘风机。本系统即应用于此装置中的洒水电磁阀门。
在目前的电磁阀门控制系统里，控制器只响应外部动作请求以对电磁阀门进行开关控制，在矿用喷雾降尘装置工作的过程中，无论控制器是否对电磁阀门发出控制信号，阀门电机始终处于通电状态。此外，目前的产品中，对电磁阀门的控制都相对简单，并无针对故障的检测功能。
发明内容
本发明目的是解决现有控制系统过于简单，电磁阀门待机时仍然通电，以及无法对电磁阀门的位置错误实时监测的缺陷，提供一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统，通过添加对阀门位置信号的采样，作出断电保护和报错等功能的反馈，从而避免了待机功耗、提高了产品的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供了一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统，包括电源转换模块和电磁阀门，其特征在于：电源转换模块采用开关电源，在电源转换模块与电磁阀门之间增设了由控制模块控制的供电开关，控制模块除了输出两路信号分别控制供电开关和电磁阀门，还接受来自电磁阀门反馈的位置采样信号，供电开关的关断和闭合由控制模块对电磁阀门的控制请求和电磁阀门实时反馈的位置信号决定是否将电源转换模块输出的电压施加在电磁阀门上；
供电开关包括电阻R1、R2、R3，NPN三极管Q2和MOS场效应管Q1，电源转换模块中开关电源输出的电压连接电阻R1的一端和MOS场效应管Q1的漏极，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端和MOS场效应管Q1的栅极，电阻R2的另一端连接NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的基极通过电阻R3连接至控制模块的输出端，MOS场效应管Q1的源极为供电开关的输出端；
控制模块包括控制器、显示模块和DC/DC转换模块，电源转换模块中开关电源输出的电压连接DC/DC转换模块，DC/DC转换模块的输出连接控制器，控制器输出分别连接显示模块、供电开关中电阻R3的另一端和电磁阀门；DC/DC转换模块选用LDO电路，显示模块选用LCD显示屏，控制器选用型号为STM32F0的CPU；控制器发出指令打开供电开关，发出对电磁阀门的控制信号，同时接收此时电磁阀门反馈的位置采样信号，在检测到该位置采样信号达到指定状态后，控制器关闭供电开关，若延迟20秒后仍未检测到正确的位置采样信号，则同样关闭供电开关并通过显示模块报错；
电磁阀门包括电机驱动电路、阀门电机和位置信号采样线路，供电开关中的MOS场效应管Q1的源极连接至电机驱动电路，电机驱动电路中设有含霍尔探头，霍尔探头输出连接位置信号采样线路，电机驱动电路输出的驱动信号连接阀门电机，位置信号采样电路的输出反馈至控制器。
本发明具有如下优点和效果：
1、消除了待机功耗。现有的电磁阀门控制系统，电源直接与电磁阀门相连，因此电磁阀门始终处于通电状态，极大浪费能源；而本发明的供电开关的关断和闭合由控制模块依据对电磁阀门的控制请求和电磁阀门实时反馈的位置信号决定，该控制方式在电磁阀门待机时切断供电开关，从而避免了电磁阀门待机功耗。
2、可以检测电磁阀门位置信号错误。当微处理器打开供电开关并对电磁阀门发出控制信号后，会循环检测电磁阀门反馈的位置信号，从而能够及时检测出电磁阀门的位置故障。
3、选用的电源转换模块为开关电源电路，具有更高的稳定性。
附图说明
图1是本发明电磁阀门控制系统的原理图；
图2是电源转换模块的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：
现有技术的电磁阀门控制系统是电源直接与电磁阀门相连，而本发明如图1所示，电源转换模块1采用开关电源，将外部交流电压，在电源转换模块1与电磁阀门4之间增设了由控制模块3控制的供电开关2，控制模块3除了输出两路信号分别控制供电开关2和电磁阀门4，还接受来自电磁阀门4反馈的位置采样信号，供电开关2根据控制模块3发出的控制信号决定是否将电源转换模块1输出的电压施加在电磁阀门4上。供电开关2和控制模块3共同位于主控制板上。
所述的供电开关2由三个电阻（R1、R2、R3）、一个NPN三极管（Q2）和一个MOS场效应管（Q1）组成，电源转换模块1输出的电压接R1和Q1的漏极，R1和R2串联后连接Q2的集电极，R1和R2的连接处接Q1的栅极，Q2的发射极接地，基极接R3，Q1的源极为供电开关2输出端。其开关原理为：在CPU控制信号Ctrl为高电平时，Q2导通，拉低了Q1栅极电压，从而使Q1截止，电磁阀门4无输入电压，当Ctrl信号为低电平时，Q2截止，Q1栅极电压为电源转换模块1接入的12V电压，Q1导通，源极输出电压，电磁阀门4通电。
所述的控制模块3包括控制器、显示模块和DC/DC转换模块，电源转换模块1输出的电压连接至DC/DC转换模块,再连接至控制模块，显示模块与控制模块相连，可以显示设备位置信号故障。DC/DC转换模块选用LDO电路，显示模块选用LCD显示屏，控制器选用型号为STM32F0的CPU。控制器发出对电磁阀门4的控制请求和电磁阀门4反馈的位置信号，以及向供电开关2和电磁阀门4发出控制信号；当接收到外部请求时，打开供电开关2，发出对电磁阀门4的控制信号，同时接收此时电磁阀门4反馈的位置信号，在检测到位置信号达到指定状态后，控制器3关闭供电开关2，若延迟20秒后仍未检测到正确的位置信号，则同样关闭供电开关2并通过显示模块报错。
电磁阀门4包括电机驱动电路、阀门电机和位置信号采样线路，供电开关中的MOS场效应管Q1的源极连接至电机驱动电路，电机驱动电路中设有含霍尔探头，霍尔探头输出连接位置信号采样线路，电机驱动电路输出的驱动信号连接阀门电机，位置信号采样电路的输出反馈至控制器。
如图2所示，所述的电源转换模块1可以采用现有技术的副边反馈式反激开关电源，将外部接入的90V~265V交流电压转换为12V直流电压。交流电经过整流滤波后得到直流电，再通过变压器转换为所需的电压值，RCD钳位电路用于保护电路免受电压相位翻转产生的尖峰。在输出端整流滤波电路之后，通过采样电路和信号放大电路，将输出电压值反馈给PWM控制芯片，这里我们选用的芯片为PN8106，通过对控制芯片外围器件参数的设定，可以控制开关管的占空比，从而有效保证输出电压的稳定。
本发明工作过程如下：
外部交流电压（65V~265）经过电源转换模块1转换为12V直流电压，一路输出至供电开关2，一路输出至控制模块3的DC/DC模块；DC/DC模块将12V电压转换为控制器所需的工作电压并对控制器供电；控制器发出对电磁阀们的控制请求后发出两路控制信号，一路控制信号打开供电开关2，使电源转换模块1输出的12V直流电压与电磁阀门4连通，另一路控制信号控制电磁阀门4达到指定状态。当电磁阀门4通电并接受控制信号后，控制模块3会实时采样电磁阀门4反馈的位置信号，在检测到该位置采样信号达到指定状态后，控制器关闭供电开关；若延迟20秒后仍未检测到正确的位置采样信号，则同样关闭供电开关并通过显示模块令其显示位置信号错误。

Claims (1)

1.一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统，包括电源转换模块和电磁阀门，
电源转换模块采用开关电源，在电源转换模块与电磁阀门之间增设了由控制模块控制的供电开关，控制模块除了输出两路信号分别控制供电开关和电磁阀门，还接受来自电磁阀门反馈的位置采样信号，供电开关的关断和闭合由控制模块对电磁阀门的控制请求和电磁阀门实时反馈的位置信号决定是否将电源转换模块输出的电压施加在电磁阀门上；
其特征在于：供电开关包括电阻R1、R2、R3，NPN三极管Q2和MOS场效应管Q1，电源转换模块中开关电源输出的电压连接电阻R1的一端和MOS场效应管Q1的漏极，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端和MOS场效应管Q1的栅极，电阻R2的另一端连接NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的发射极接地，NPN三极管Q2的基极通过电阻R3连接至控制模块的输出端，MOS场效应管Q1的源极为供电开关的输出端；
控制模块包括控制器、显示模块和DC/DC转换模块，电源转换模块中开关电源输出的电压连接DC/DC转换模块，DC/DC转换模块的输出连接控制器，控制器输出分别连接显示模块、供电开关中电阻R3的另一端和电磁阀门；DC/DC转换模块选用LDO电路，显示模块选用LCD显示屏，控制器选用型号为STM32F0的CPU；控制器发出指令打开供电开关，发出对电磁阀门的控制信号，同时接收此时电磁阀门反馈的位置采样信号，在检测到该位置采样信号达到指定状态后，控制器关闭供电开关，若延迟20秒后仍未检测到正确的位置采样信号，则同样关闭供电开关并通过显示模块报错；
电磁阀门包括电机驱动电路、阀门电机和位置信号采样线路，供电开关中的MOS场效应管Q1的源极连接至电机驱动电路，电机驱动电路中设有含霍尔探头，霍尔探头输出连接位置信号采样线路，电机驱动电路输出的驱动信号连接阀门电机，位置信号采样电路的输出反馈至控制器。
CN201410020849.5A 2014-01-17 2014-01-17 一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统 Expired - Fee Related CN103727286B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410020849.5A CN103727286B (zh) 2014-01-17 2014-01-17 一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410020849.5A CN103727286B (zh) 2014-01-17 2014-01-17 一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103727286A CN103727286A (zh) 2014-04-16
CN103727286B true CN103727286B (zh) 2016-02-03

Family

ID=50451501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410020849.5A Expired - Fee Related CN103727286B (zh) 2014-01-17 2014-01-17 一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103727286B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105443840B (zh) * 2016-01-08 2017-10-10 浙江大学 一种电磁阀智能控制系统及其方法
CN105904267B (zh) * 2016-04-22 2018-11-27 大族激光科技产业集团股份有限公司 定位销固定夹控制系统
CN106445863A (zh) * 2016-09-28 2017-02-22 广州视睿电子科技有限公司 接口电路
CN106787665A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 金卡高科技股份有限公司 一种仪表阀门供电电源控制系统
CN106678412B (zh) * 2016-12-30 2019-04-19 金卡智能集团股份有限公司 一种流量仪表阀门控制电路及其控制方法
CN106763993A (zh) * 2017-02-22 2017-05-31 庆安集团有限公司 一种具有过流保护功能的电磁阀驱动电路
CN106969183A (zh) * 2017-06-01 2017-07-21 王庭洪 一种无触点限位开关的直流电动阀门
CN107620828B (zh) * 2017-09-20 2024-03-19 莱芜钢铁集团有限公司 电磁阀应急供电设备和高炉冶炼炉上料系统
CN108325003B (zh) * 2018-03-08 2020-01-21 钱建民 一种微创手术用调节负压吸引流量的装置
CN114995547A (zh) * 2022-06-17 2022-09-02 深圳市汉海节能科技有限公司 一种基于太阳能的节能供水控制系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1728497A (zh) * 2005-07-20 2006-02-01 镇江江奎科技有限公司 带升压电路的高低位开关组合驱动电路
CN201994718U (zh) * 2010-04-28 2011-09-28 河南新天科技股份有限公司 一种智能供电、充电电路
CN102797906A (zh) * 2012-07-26 2012-11-28 杭州博流科技有限公司 电磁阀式阀门定位器及其控制方法
CN202972129U (zh) * 2012-11-21 2013-06-05 浙江汉特姆阀门有限公司 具有自诊断保护功能的常闭型燃气安全电磁阀电控装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5884279A (ja) * 1981-11-13 1983-05-20 Toshiba Corp 半導体式電動弁制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1728497A (zh) * 2005-07-20 2006-02-01 镇江江奎科技有限公司 带升压电路的高低位开关组合驱动电路
CN201994718U (zh) * 2010-04-28 2011-09-28 河南新天科技股份有限公司 一种智能供电、充电电路
CN102797906A (zh) * 2012-07-26 2012-11-28 杭州博流科技有限公司 电磁阀式阀门定位器及其控制方法
CN202972129U (zh) * 2012-11-21 2013-06-05 浙江汉特姆阀门有限公司 具有自诊断保护功能的常闭型燃气安全电磁阀电控装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
燃油系统电磁阀用开关电源的设计;何佳 张煜盛;《山东内燃机》;20050630(第3期);第15-17、22页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103727286A (zh) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103727286B (zh) 一种带智能供电开关的矿用电磁阀门控制系统
CN202344104U (zh) 多功能数字化焊机
CN102350569B (zh) 多功能数字化逆变焊机的设置方法
CN104483883B (zh) 一种继电器控制单元
CN103676746A (zh) 一种开关机控制电路及电子设备
CN202077009U (zh) 一种可控硅的隔离触发电路
CN201374652Y (zh) 节能型开关电源
CN204287859U (zh) 基于嵌入式arm处理器输油管道阴极防腐保护电源装置
CN207851614U (zh) 停靠系统及自动工作系统
CN205353651U (zh) 一种豆浆机用控制电路
CN203800576U (zh) 一种mos管输出过流、欠流保护电路
CN103762544B (zh) 自动合闸控制器
CN202486095U (zh) 绝缘工具层间缺陷现场检测装置
CN212845895U (zh) 电表短路故障警示装置中的电压比较器模块电路
CN205232010U (zh) 一种柜台设备的电源控制器
CN202663088U (zh) 一种电动机相序识别控制装置
CN207453006U (zh) 一种智能恒压供水系统
CN206771871U (zh) 空冷风机控制系统
CN201689303U (zh) 一种基于单片机的节能控制器
CN205193507U (zh) 一种多控制方式农场推杆控制装置
CN206178366U (zh) 一种无线保真wifi供电电源的控制装置
CN104377804A (zh) 一种plc可控双电源开关的控制系统
CN104570783A (zh) 具有无线手操器的高频电源
CN104302027A (zh) Igbt全桥逆变中频-超音频-高频感应加热电源
CN212257286U (zh) 电表短路故障警示装置中的继电器驱动模块电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160203

Termination date: 20220117