CN104197072A - 一种基于网络技术的工业自动化阀门 - Google Patents

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朱彬
戴利国
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    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor

Abstract

本发明公开了一种基于网络技术的工业自动化阀门，包括中央控制单元、电源及控制信号检测模块、阀门位置检测模块、接线面板单元、显示设备以及键盘输入设备，所述电源及控制信号检测模块与中央控制单元的信号输入端相连，所述接线面板单元与所述中央控制单元的信号输出端相连，所述接线面板单元经网络信号线接出与自动化阀门的各个通信端口相连，所述自动化阀门上装有反馈电位器，所述反馈电位器通过所述阀门位置检测模块与所述中央控制单元相连，所述显示设备与键盘输入设备与所述中央控制单元相连。本发明有效控制资源浪费，提高控制阀和控制系统的性能，由于智能阀门定位器的设定精度准确是实现提高控制阀控制精度的保障从而提高系统的整体控制水平。

Description

一种基于网络技术的工业自动化阀门
技术领域
本发明涉及一种自动阀门，具体地说是一种基于网络技术的工业自动化阀门，属于智能阀门控制装备技术领域。
背景技术
随着工业自动化水平和信息产业的飞速发展，智能阀门提升系统及现场总线技术的广泛应用和先进控制及产供销一体化科学管理的需求不断增加，各类生产装置对智能仪表的应用量逐年递增，对智能仪表的要求也越来越高，现在备受注重的整个装置乃至市场的一体化管理逐渐提到议事日程；仪器仪表的智能化程度仅停留在检测环节已不能满足需求，控制阀执行单元实现智能化与调节品质密切相关，而执行单元的智能化主要体现在阀门定位器上，因此智能阀门定位器就成为控制环节中非常重要的组成部分。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于网络技术的工业自动化阀门，通过对智能阀门定位器的准确设定，从而实现提高控制阀控制精度的保障，进而提高管路系统的整体控制水平。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于网络技术的工业自动化阀门，包括远程控制阀门开启的定位器，所述定位器包括中央控制单元、电源及控制信号检测模块、阀门位置检测模块、接线面板单元、显示设备以及键盘输入设备，通过所述接线面板单元与阀门远程通讯连接，所述电源及控制信号检测模块与中央控制单元的信号输入端相连，所述接线面板单元通过I/O控制芯片组件与所述中央控制单元的信号输出端相连，所述接线面板单元经网络信号线接出与自动化阀门的各个通信端口相连，所述自动化阀门上装有反馈电位器，所述反馈电位器通过所述阀门位置检测模块与所述中央控制单元相连，所述显示设备与键盘输入设备与所述中央控制单元相连。
本发明进一步限定的技术方案是：前述的基于网络技术的工业自动化阀门，所述电源及控制信号检测模块的电源模块支路由4-20mA的电源正极与LTC1474稳压控制芯片的VIN端相连，所述稳压控制芯片的SENSE端口经分别设有电阻R1和电容C1的两个支路与电源正极相连，所述稳压控制芯片的的LBI端一条支路经电阻R2与电源正极相连，所述稳压控制芯片的RUN端与LBO端相连，所述稳压控制芯片的Vout端输出电压经线路与中央控制单元的电源正极相连，在该线路上设有接地的滤波电容C4和与信号检测模块电源正极相连的VCC端；所述稳压控制芯片的SW端第一支路经电感与所述Vout端输出线路相连，另一端经稳压二极管D1接地；
控制信号检测模块由4-20mA的负极经稳压二极管D3、电阻R5与功率运算放大器的反向输入端相连，在所述稳压二极管D3和电阻R5之间设有以支路经电阻R4和稳压二极管D2与电源正极相连，所述电阻R4和稳压二极管D2之间设有安装滤波电容C2的支路与电源正极相连，同时该支路接地；所述功率运算放大器的同向输入端接地，运算放大器的电源正极与所述VCC端相连，所述运算放大器输出端与所述中央处理器信号输入端相连，所述反向输入端与信号输出端之间通过电阻R6相连。
前述的基于网络技术的工业自动化阀门，所述阀门位置检测模块包括电桥电路和MAX4194信号增益模块，所述MAX4194信号增益模块包含IN-、IN+、RG+、RG-、VCC、OUT、REF和GND八个引脚，所述检测反馈信号由电桥电路第三端口接入，并由第四和第二端口接出，所述电桥电路的第一端口接地；所述第二端口和第四端口分别与所述MAX4194信号增益模块的IN-脚以及IN+脚相连，所述RG+、RG-引脚通过电阻R8相连，所述VCC引脚与电源模块的VCC端相连，所述OUT引脚直接与所述中央处理器信号输入端相连，所述REF引脚空置，所述GND引脚接地。
前述的基于网络技术的工业自动化阀门，所述中央处理器为摩托罗拉公司的MC68HC05L16；所述I/O控制芯片组件为VIA VT82C570 芯片组。
进一步的，前述的基于网络技术的工业自动化阀门，所述接线面板单元上具有微型打印机接口、上限位输入口、中限位输入口、送油阀关位输入口、回油阀关位输入口、回油阀开位输入口、送油阀电机驱动输出口、回油阀电机驱动输出口、阀门位置信号输入口以及四防通讯接口。
本发明的有益效果是：本发明可以从现场接线盒、端子板通过网络接线，然后在控制室这样的安全地区使用手操器、PC机或系统工作站选取信息，将面对危险环境的机会减到最小，并且不必亲临现场；把阀门泄漏检测仪或限位开关接到智能数字式阀门控制器的辅助端子，免得额外增加现场布线，若发生超限该仪表将会报警。本发明有效控制资源浪费，提高控制阀和控制系统的性能，由于智能阀门定位器的设定精度准确是实现提高控制阀控制精度的保障从而提高系统的整体控制水平。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明电源及控制信号检测模块电路示意图。
图3为本发明阀门位置检测模块电路示意图。
具体实施方式
   实施例1
本实施例提供一种基于网络技术的工业自动化阀门，结构如图1至图3所示，包括远程控制阀门开启的定位器，定位器包括中央控制单元、电源及控制信号检测模块、阀门位置检测模块、接线面板单元、显示设备以及键盘输入设备，通过接线面板单元与阀门远程通讯连接，电源及控制信号检测模块与中央控制单元的信号输入端相连，接线面板单元通过I/O控制芯片组件与中央控制单元的信号输出端相连，接线面板单元经网络信号线接出与自动化阀门的各个通信端口相连，自动化阀门上装有反馈电位器，反馈电位器通过阀门位置检测模块与中央控制单元相连，显示设备与键盘输入设备与中央控制单元相连。
本实施例中的电源及控制信号检测模块的电源模块支路由4-20mA的电源正极与LTC1474稳压控制芯片的VIN端相连，稳压控制芯片的SENSE端口经分别设有电阻R1和电容C1的两个支路与电源正极相连，稳压控制芯片的的LBI端一条支路经电阻R2与电源正极相连，稳压控制芯片的RUN端与LBO端相连，稳压控制芯片的Vout端输出电压经线路与中央控制单元的电源正极相连，在该线路上设有接地的滤波电容C4和与信号检测模块电源正极相连的VCC端；稳压控制芯片的SW端第一支路经电感与Vout端输出线路相连，另一端经稳压二极管D1接地；
控制信号检测模块由4-20mA的负极经稳压二极管D3、电阻R5与功率运算放大器的反向输入端相连，在稳压二极管D3和电阻R5之间设有以支路经电阻R4和稳压二极管D2与电源正极相连，电阻R4和稳压二极管D2之间设有安装滤波电容C2的支路与电源正极相连，同时该支路接地；功率运算放大器的同向输入端接地，运算放大器的电源正极与VCC端相连，运算放大器输出端与中央处理器信号输入端相连，反向输入端与信号输出端之间通过电阻R6相连。
阀门位置检测模块包括电桥电路和MAX4194信号增益模块，MAX4194信号增益模块包含IN-、IN+、RG+、RG-、VCC、OUT、REF和GND八个引脚，检测反馈信号由电桥电路第三端口接入，并由第四和第二端口接出，电桥电路的第一端口接地；第二端口和第四端口分别与MAX4194信号增益模块的IN-脚以及IN+脚相连，RG+、RG-引脚通过电阻R8相连，VCC引脚与电源模块的VCC端相连，OUT引脚直接与中央处理器信号输入端相连，REF引脚空置，GND引脚接地；接线面板单元上具有微型打印机接口、上限位输入口、中限位输入口、送油阀关位输入口、回油阀关位输入口、回油阀开位输入口、送油阀电机驱动输出口、回油阀电机驱动输出口、阀门位置信号输入口以及四防通讯接口。
本实施例的中央处理器为摩托罗拉公司的MC68HC05L16；I/O控制芯片组件为VIA VT82C570 芯片组。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种基于网络技术的工业自动化阀门，包括远程控制阀门开启的定位器，所述定位器包括中央控制单元、电源及控制信号检测模块、阀门位置检测模块、接线面板单元、显示设备以及键盘输入设备，通过所述接线面板单元与阀门远程通讯连接，其特征在于：所述电源及控制信号检测模块与中央控制单元的信号输入端相连，所述接线面板单元通过I/O控制芯片组件与所述中央控制单元的信号输出端相连，所述接线面板单元经网络信号线接出与自动化阀门的各个通信端口相连，所述自动化阀门上装有反馈电位器，所述反馈电位器通过所述阀门位置检测模块与所述中央控制单元相连，所述显示设备与键盘输入设备与所述中央控制单元相连。
2.根据权利要求1所述的基于网络技术的工业自动化阀门，其特征在于：所述电源及控制信号检测模块的电源模块支路由4-20mA的电源正极与LTC1474稳压控制芯片的VIN端相连，所述稳压控制芯片的SENSE端口经分别设有电阻R1和电容C1的两个支路与电源正极相连，所述稳压控制芯片的的LBI端一条支路经电阻R2与电源正极相连，所述稳压控制芯片的RUN端与LBO端相连，所述稳压控制芯片的Vout端输出电压经线路与中央控制单元的电源正极相连，在该线路上设有接地的滤波电容C4和与信号检测模块电源正极相连的VCC端；所述稳压控制芯片的SW端第一支路经电感与所述Vout端输出线路相连，另一端经稳压二极管D1接地；
控制信号检测模块由4-20mA的负极经稳压二极管D3、电阻R5与功率运算放大器的反向输入端相连，在所述稳压二极管D3和电阻R5之间设有以支路经电阻R4和稳压二极管D2与电源正极相连，所述电阻R4和稳压二极管D2之间设有安装滤波电容C2的支路与电源正极相连，同时该支路接地；所述功率运算放大器的同向输入端接地，运算放大器的电源正极与所述VCC端相连，所述运算放大器输出端与所述中央处理器信号输入端相连，所述反向输入端与信号输出端之间通过电阻R6相连。
3.根据权利要求1所述的基于网络技术的工业自动化阀门，其特征在于：所述阀门位置检测模块包括电桥电路和MAX4194信号增益模块，所述MAX4194信号增益模块包含IN-、IN+、RG+、RG-、VCC、OUT、REF和GND八个引脚，所述检测反馈信号由电桥电路第三端口接入，并由第四和第二端口接出，所述电桥电路的第一端口接地；所述第二端口和第四端口分别与所述MAX4194信号增益模块的IN-脚以及IN+脚相连，所述RG+、RG-引脚通过电阻R8相连，所述VCC引脚与电源模块的VCC端相连，所述OUT引脚直接与所述中央处理器信号输入端相连，所述REF引脚空置，所述GND引脚接地。
4.根据权利要求1所述的基于网络技术的工业自动化阀门，其特征在于：所述中央处理器为摩托罗拉公司的MC68HC05L16。
5. 根据权利要求1所述的基于网络技术的工业自动化阀门，其特征在于：所述接线面板单元上具有微型打印机接口、上限位输入口、中限位输入口、送油阀关位输入口、回油阀关位输入口、回油阀开位输入口、送油阀电机驱动输出口、回油阀电机驱动输出口、阀门位置信号输入口以及四防通讯接口。
6. 根据权利要求1所述的基于网络技术的工业自动化阀门，其特征在于：所述I/O控制芯片组件为VIA VT82C570 芯片组。
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