CN109990135A - 一种连续调节型阀门控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续调节型阀门控制装置及方法，连续调节型阀门控制装置包括：用于控制阀门开闭的控制器，控制器与控制模式选择部连接，控制模式选择部用于控制控制器与面板控制部或与用于对控制器远程控制的远控部连接；远控部包括用于输出模拟量信号至控制部的模拟控制部以及用于输出数字量信号至控制部的数字控制部。用户可以通过面板控制部对控制器进行面板控制，或者通过远控部对控制器远程控制，还可以选择通过输入模拟量信号或者数字量信号两种不同的控制信号控制阀门的开闭，本发明提供的连续调节型阀门控制装置实现了多种控制形式的集成，且能够选择两种不同的控制信号，适用范围广，能够满足不同情况下的需求。

Description

一种连续调节型阀门控制装置及方法

技术领域

本发明涉及阀门控制技术领域，更具体地说，涉及一种连续调节型阀门控制装置。此外，本发明还涉及一种连续调节型阀门控制方法。

背景技术

在消防及暖通行业，需要对风阀、水阀的开关和连续调节进行控制，而目前此类控制大多采用电控箱，内部采用导轨结合空气开关、保险丝座和保险丝及各类继电器，通过人工使用铜导线连线来实现控制功能，这种结构的系统难以集成，控制信号及反馈信号兼容性差，且一般只适用于一种控制模式或者只能接受一种控制信号，控制形式单一，不能满足实际应用中多种信号输入的需求。

综上所述，如何提供一种集成化高、控制形式多样的连续调节型阀门控制装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种集成化高、控制形式多样的连续调节型阀门控制装置。本发明的另一目的是提供一种连续调节型阀门控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种连续调节型阀门控制装置，包括：用于控制阀门开闭的控制器，所述控制器与控制模式选择部连接，所述控制模式选择部用于控制所述控制器与面板控制部或与用于对所述控制器远程控制的远控部连接；

所述远控部包括用于输出模拟量信号至所述控制部的模拟控制部以及用于输出数字量信号至所述控制部的数字控制部。

优选的，所述数字控制部依次通过吸收电路、光耦隔离器连接所述控制器。

优选的，所述控制器与用于控制所述阀门开关的阀门控制部连接，所述阀门控制部包括用于与所述阀门电机的开阀抽头连接的开阀控制部、用于与所述阀门电机的关阀抽头连接的关阀控制部，以及用于保护所述开阀控制部与所述开阀抽头、所述关阀控制部与所述关阀抽头的触点的触点保护部。

优选的，所述控制器与用于检测所述阀门的开度的阀门位置传感器连接，所述控制器与用于显示所述开度的显示器连接。

优选的，所述控制器与用于设置超时故障报警时间的拨码部、用于发出故障报警信号的故障指示部以及用于控制所述故障指示部开关的报警开关部分别信号连接。

优选的，所述故障指示部为LED故障指示灯。

一种连续调节型阀门控制方法，应用于权利要求1至6任一项所述的连续调节型阀门控制装置，包括：S1、控制器根据控制模式选择部发送的模式选择命令，获取目标连接对象，当所述目标连接对象为用于发送面板控制命令的面板控制部时，则进入S2，当所述目标连接对象为用于发送远程控制命令的远控部时，则进入S3；S2、所述控制器根据接收的所述面板控制命令控制阀门开启或者关闭；S3、所述控制器根据接收的所述远程控制命令控制所述阀门开启或者关闭，所述远程控制命令为模拟量信号或数字量信号。

优选的，所述S2或所述S3之后还包括：S4、当所述阀门在所述控制器的控制下开启或者关闭后，所述控制器接收所述阀门上的阀门位置传感器发送的位置信号；S5、所述控制器发送到位反馈信号至所述远控部，且所述控制器控制用于驱动所述阀门开关的阀门电机关闭。

优选的，所述S1之前还包括：所述控制器获取报警开关部的开启关闭状态，以及拨码部的超时故障报警时间；所述S4与S5之间还包括：所述控制器比较所述控制器接收所述阀门位置传感器发送的位置信号所需的反馈时间与所述超时故障报警时间；若所述反馈时间小于或等于所述超时故障报警时间，则进行S5；若所述反馈时间大于所述超时故障报警时间，且所述报警开关部为开启状态，则所述控制器发送故障报警反馈信号至所述远控部，并控制故障指示部发出故障报警信号，且所述控制器控制所述阀门电机关闭；若所述反馈时间大于所述超时故障报警时间，且报警开关部为关闭状态，则所述控制器控制所述阀门电机关闭。

优选的，所述模拟量信号的输入电压的范围为0～10V，且所述输入电压的数值与所述阀门的开度相对应。

本发明提供的连续调节型阀门控制装置，包括：用于控制阀门开闭的控制器，控制器与控制模式选择部连接，控制模式选择部用于控制控制器与面板控制部或与用于对控制器远程控制的远控部连接；远控部包括用于输出模拟量信号至控制部的模拟控制部以及用于输出数字量信号至控制部的数字控制部。

其中，用户可以通过控制模式选择部选择所需要的控制器的控制模式，即通过操控控制模式选择部使得控制器与面板控制部或远控部连接，用户可以通过面板控制部对控制器进行面板控制，或者通过远控部对控制器远程控制，且当用户选择远程控制时，还可以选择通过对控制器输入模拟量信号或者数字量信号两种不同的控制信号控制阀门的开闭，即控制器可以接收两种控制信号，本发明提供的连续调节型阀门控制装置实现了多种控制形式的集成，且能够选择两种不同的控制信号，适用范围广，能够满足不同使用情况下的需求。

本发明还提供了一种连续调节型阀门控制方法，可以选择不同的控制模式以及远程控制命令，用户可以根据实际情况选择，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的连续调节型阀门控制装置的结构示意图；

图2为本发明所提供的连续调节型阀门控制装置的工作流程图；

图3为本发明所提供的连续调节型阀门控制方法的流程图。

图1-3中：

1为面板控制部、2为控制模式选择部、3为模拟控制部、4为数字控制部、5为报警开关部、6为电源、7为控制器、8为状态指示灯、9为阀门控制部、10为阀门位置传感器、11为显示器、12为拨码部、13为故障指示部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种集成化高、控制形式多样的连续调节型阀门控制装置。本发明的另一核心是提供一种连续调节型阀门控制方法。

请参考图1～3，图1为本发明所提供的连续调节型阀门控制装置的结构示意图；图1为本发明所提供的连续调节型阀门控制装置的结构示意图；图2为本发明所提供的连续调节型阀门控制装置的工作流程图；图3为本发明所提供的连续调节型阀门控制方法的流程图。

本发明所提供的连续调节型阀门控制装置，包括：用于控制阀门开闭的控制器7，控制器7与控制模式选择部2连接，控制模式选择部2用于控制控制器7与面板控制部1或与用于对控制器7远程控制的远控部连接；远控部包括用于输出模拟量信号至控制部7的模拟控制部3以及用于输出数字量信号至控制部7的数字控制部4。

需要说明的是，控制器7可以选择单片机、芯片等控制部件，控制器7通过电信号控制阀门的开闭，而控制模式选择部2用来选择控制器7的控制模式，可以选择面板控制以及远程控制，其中，面板控制即在阀门所在的现场对阀门进行控制，更加直观方便，而远程控制即通过远程信号传输在其他地方、例如操作室对阀门进行控制，优选的，控制模式选择部2可以采用控制旋钮，控制选择设置有两个档位分别对面板控制、远程控制，当用户将控制旋钮旋转至面板控制档位时，控制器7与面板控制部1连接；同理，当用户将控制旋钮旋转至远程控制档位时，控制器7与远控部连接，当然，控制模式选择部2也还设置更多档位，例如复位、接地等具有不同功能的档位，且控制模式选择部2并不局限于上述控制旋钮的结构形式，还可以采用按钮、触摸面板等装置。

当控制器7与面板控制部1连接后，控制器7接收来自面板控制部1的面板控制命令从而对阀门的开闭进行控制，同理，当控制器7与远控部连接后，控制器7接收来自远控部的远程控制命令控制从而对阀门的开闭进行控制。优选的，控制器7与状态指示灯8连接，状态指示灯8一般包括开阀指示灯和关阀指示灯，根据控制器7接收的开阀或关阀命令，开阀指示灯或关阀指示灯被点亮。

其中，远控部包括用于输入模拟量信号的模拟控制部3以及用于输入数字量信号的数字控制部4。数字量信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。由于数字量信号是用两种物理状态来表示0和1的，故其抵抗材料本身干扰和环境干扰的能力都比模拟量信号强很多；在现代技术的信号处理中，数字量信号发挥的作用越来越大，几乎复杂的信号处理都离不开数字量信号；或者说，只要能把解决问题的方法用数学公式表示，就能用计算机来处理代表物理量的数字信号。而模拟量信号是指用连续变化的物理量所表达的信息，模拟量信号其特点是幅度连续(连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值)。模拟量信号，其信号波形在时间上也是连续的，因此它又是连续信号。采用模拟量信号时，阀门的开度调节范围大，且灵活性强，优选的，可以通过设置远控模式选择部控制控制7与模拟控制部3或者数字控制部4连接，选择控制器7接收模拟量信号或者数字量信号，当然，也可以不设置远控模式选择部，并使控制器7与模拟控制部3、数字控制部4均连接连接，当模拟控制部3有信号输入时，控制器7被模拟量信号控制，当数字控制部4有信号输入时，控制器7被数字量信号控制，但是，需要注意的是，当模拟控制部3与数字控制部4均有信号输入时，控制器7可能因信号相互干扰而无法正常工作，用户可以根据实际情况选择远控部的设置形式，且阀门可以为风阀、水阀等不同类型的控制阀。

本发明提供的连续调节型阀门控制装置实现了多种控制形式的集成，且能够选择两种不同的控制信号，适用范围广，能够满足不同使用情况下的需求。

在上述具体实施方式的基础上，数字控制部4依次通过吸收电路、光耦隔离器与控制器7连接。

其中，吸收电路，它是电力电子器件的一种重要的保护电路，不仅用于半控型器件的保护，而且在全控型器件的应用技术中，起着更重要的作用。吸收电路一般由电阻、电容、二极管等部件并联成，而光耦隔离器是一种采用线性光耦隔离原理，将输入信号进行转换输出的电子器件，光耦隔离器的输入、输出和工作电源三者相互隔离，特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。数字控制部4发送的数字量信号通过吸收电路、光耦隔离器输送至控制器7，通过电阻、电容、设置不同的参数，控制器7可以适应接收直流、交流两种类型不同电压的信号，可以有效规避线路虚电干扰，提供信号传输的稳定性。

为了更好的控制阀门的开关，在本具体实施方式中，控制器7与用于控制阀门开关的阀门控制部9连接，阀门控制部9包括用于与阀门电机的开阀抽头连接的开阀控制部、用于与阀门电机的关阀抽头连接的关阀控制部，以及用于保护开阀控制部与开阀抽头、关阀控制部与关阀抽头的触点的触点保护部。

优选的，开阀、关阀控制部是由开阀继电器、关阀继电器各自通过继电器触点输出的干接点连接阀门电机的开阀、关阀抽头，通过触点的闭合实现电机开阀、关阀电路的接通，进而实现阀门的开阀、关阀控制，为了防止触点因温度过高而烧毁，设置触点保护部进行防护，触点保护部可以采用压敏电阻，也可以采用其他保护电路。

为了方便用户确定阀门的具体位置，在本具体实施方式中，控制器7与用于检测阀门的开度的阀门位置传感器10连接，控制器7与用于显示开度的显示器11连接。

其中，阀门位置传感器10可以测量阀门的开度等位置参数，控制器7与用于显示阀门开度的显示器11连接，显示器11可以采用LED等种类的显示屏，显示器11能够实时显示阀门位置，便于生产及安装时工作人员进行调试。

阀门位置传感器10可以采用阀门电位器，阀门动作时候，带动阀门上的阀门电位器转动，进而改变阻值，阀门位置的反馈电压变化，控制器7接收阀门电位器的反馈电压，输出阀门动作到位信号，并关闭阀门电机。

在上述具体实施方式的基础上，控制器7与用于设置超时故障报警时间的拨码部12、用于发出故障报警信号的故障指示部13以及用于控制故障指示部13开关的报警开关部5分别信号连接。

其中，用户可以通过报警开关部5选择开启或者关闭故障指示部13，而拨码部12用于设置超时故障报警时间，即若控制器7接收阀门电位器反馈的对应电压所需的反馈时间超过超时故障报警时间且报警开关部5开启时，故障指示部13发出故障报警信号，故障指示部13可以为LED故障指示灯，发出故障报警信号即点亮LED故障指示灯。

优选的，报警开关部5为3管脚的跳线，分别接电源6、接地，输送高、低电平给控制器7，控制器7根据高、低电平判决开通故障报警功能，拨码部12可以为两位的拨码开关，具有4种不同组合拨码(每种组合对应一个时间)，当然，也可以为3位或者其他位数的拨码开关，能够设置更大范围的超时故障报警时间，还可以采用键盘输入等方式设置超时故障报警时间。优选的，控制器7与用于供电的电源6以及电源指示灯连接，且可以通过设置开关、保险丝组成的保护回路为控制器7提供过载保护，电源指示灯可以采用LED灯。

本发明所提供的连续调节型阀门控制装置的工作过程如下，首先通过报警开关部5确认开启或者关闭故障指示部13的故障报警功能，同时根据两位拨码开关不同组合确定采用具体的超时故障报警时间(例如：00对应5秒；01对应10秒；10对应20秒；11对应40秒)；

系统上电，电源6经过整流和稳压，输出直流12V和5V电压，同时点亮电源指示灯；

控制器7依据控制模式选择部2的控制模式选择面板控制以及远程控制两种模式；

在面板控制模式下，控制器7接收面板控制部1发送的面板控制命令控制阀门开关；在远控模式下，控制器7接收远程控制命令控制阀门开关。阀门在开或者关的动作时，对应的开阀、关阀指示灯点亮，并且通过显示器11实时显示阀门的开度；

阀门动作时候，带动阀门上的阀门电位器转动，进而改变阻值，阀门电位器的反馈电压变化，控制器7在超时故障报警时间内收到阀门电位器的反馈电压，则输出到位反馈信号给远控部，并关闭阀门电机；

如在超时故障报警时间内没有收到阀门电位器的反馈电压，根据报警开关部5的选择，控制器7判决是否输出故障报警反馈信号至远控部，并控制故障指示部13发出故障报警信号，关闭阀门电机。

本发明还提供一种连续调节型阀门控制方法，应用于上述各个实施例中所提供的连续调节型阀门控制装置，可以应用于任意一个实施例中的控制装置中，该方法具体包括：S1、控制器7根据控制模式选择部2发送的模式选择命令，获取目标连接对象，当目标连接对象为用于发送面板控制命令的面板控制部1时，则进入S2，当目标连接对象为用于发送远程控制命令的远控部时，则进入S3；S2、控制器7根据接收的面板控制命令控制阀门开启或者关闭；S3、控制器7根据接收的远程控制命令控制阀门开启或者关闭，远程控制命令为模拟量信号或数字量信号。

其中，控制器7根据控制模式选择部2发送的模式选择命令，获取目标连接对象，即控制器7需要根据模式选择命令选择和面板控制部1或远控部连接，选择控制器7的控制模式，面板控制部1是用于对控制器7进行现场控制，而远控部用于对控制器7进行远程控制，用户可以根据实际情况进行选择，并且，在S3中，控制器7根据接收的远程控制命令控制阀门开启或者关闭，远程控制命令为模拟量信号或数字量信号，即用户可以选择通过输入模拟量信号或数字量信号对阀体进行远程控制，本发明提供的连续调节型阀门控制方法可以选择不同的控制模式以及远程控制命令，用户可以根据实际情况选择，适用范围广。

在上述具体实施方式的基础上，S2或S3之后还包括：S4、当阀门在控制器7的控制下开启或者关闭后，控制器7接收阀门上的阀门位置传感器10发送的位置信号；S5、控制器7发送到位反馈信号至远控部，且控制器7控制用于驱动阀门开关的阀门电机关闭。

其中，位置信号可以为阀门位置传感器10的反馈电压或者电流等参数，而指示信号可以是全开、全关和部分开阀状态指示信号，将指示信号发送至远控部可以使远控部的工作人员获知阀门动作的完成状态，而不发送至面板控制部是因为面板控制部设置于阀门现场，可以直接观察。阀门位置传感器10可以通过压力、角度等参数变化检测阀门的开度等位置信号，并将位置信号发送至控制器7，之后控制器7将发送到位反馈信号至远控部，使得远控部获取阀门已经完成动作的信息，并使控制器7控制用于驱动阀门开关的阀门电机关闭，当然，控制器7发送到位反馈信号至远控部与控制阀门电机关闭可以同时进行，也可以不同时进行，此处并无固定的先后顺序。

在上述具体实施方式的基础上，S1之前还包括：控制器7获取报警开关部5的开启关闭状态，以及拨码部12的超时故障报警时间；S4与S5之间还包括：控制器7比较控制器7接收阀门位置传感器10发送的位置信号所需的反馈时间与超时故障报警时间；若反馈时间小于或等于超时故障报警时间，则进行S5；若反馈时间大于超时故障报警时间，且报警开关部5为开启状态，则控制器7发送故障报警反馈信号至远控部，并控制故障指示部13发出故障报警信号，且控制器7控制阀门电机关闭；若反馈时间大于超时故障报警时间，且报警开关部5为关闭状态，则控制器7控制阀门电机关闭。

需要说明的是，位置信号可以为全开、全关、部分开三种信号，其中，全开信号代表阀门全部开到位，全关信号代表阀门全部开到位，部分开信号则代表根据预设的开度，阀门开到对应设置位置。

其中，通过报警开关部5可以控制故障指示部13的开关以及故障报警反馈信号的发送，若故障指示部13没有开启，即使反馈时间大于超时故障报警时间，控制器7也不会发送故障报警反馈信号至远控部，也不会控制故障指示部13发出故障报警信号，而是直接控制阀门电机关闭，并且控制器7发送故障报警反馈信号至远控部，并控制故障指示部13发出故障报警信号，且控制器7控制阀门电机关闭，三个动作之间并没特定的先后顺序，用户可以根据实际情况进行设置，优选的，在故障指示部13发出故障报警信号5s后，控制器7控制阀门电机关闭。

通过设置拨码部12、故障指示部13、报警开关部5以及阀门位置传感器10可以对阀门对控制器7的命令的完成情况进行检测反馈，使得用户可以实时了解阀门的工作状态，是否出现停止工作、转动速度变慢等故障，使得用户可以及时解决上述问题，避免造成更大的损失。

在上述具体实施方式的基础上，模拟量信号的输入电压的范围为0～10V，且输入电压的数值与阀门的开度相对应。例如，输入电压为0V时，对应的阀门的开度为0度，即关阀状态，输入电压为10V时，对应的阀门的开度为100度，即全开状态，而连续型调节就是在阀门“全开和全关”之间可以根据输入的控制电压对阀门开度进行线性的连续调节。而数字量信号有全开、全关、部分开三种不同的状态选择，其中，部分开的具体角度可以设置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的连续调节型阀门控制装置以及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种连续调节型阀门控制装置，其特征在于，包括：用于控制阀门开闭的控制器(7)，所述控制器(7)与控制模式选择部(2)连接，所述控制模式选择部(2)用于控制所述控制器(7)与面板控制部(1)或与用于对所述控制器(7)远程控制的远控部连接；

所述远控部包括用于输出模拟量信号至所述控制部(7)的模拟控制部(3)以及用于输出数字量信号至所述控制部(7)的数字控制部(4)。

2.根据权利要求1所述的连续调节型阀门控制方法，其特征在于，所述数字控制部(4)依次通过吸收电路、光耦隔离器连接所述控制器(7)。

3.根据权利要求2所述的连续调节型阀门控制装置，其特征在于，所述控制器(7)与用于控制所述阀门开关的阀门控制部(9)连接，所述阀门控制部(9)包括用于与所述阀门电机的开阀抽头连接的开阀控制部、用于与所述阀门电机的关阀抽头连接的关阀控制部，以及用于保护所述开阀控制部与所述开阀抽头、所述关阀控制部与所述关阀抽头的触点的触点保护部。

4.根据权利要求3所述的连续调节型阀门控制装置，其特征在于，所述控制器(7)与用于检测所述阀门的开度的阀门位置传感器(10)连接，所述控制器(7)与用于显示所述开度的显示器(11)连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的连续调节型阀门控制装置，其特征在于，所述控制器(7)与用于设置超时故障报警时间的拨码部(12)、用于发出故障报警信号的故障指示部(13)以及用于控制所述故障指示部(13)开关的报警开关部(5)分别信号连接。

6.根据权利要求5所述的连续调节型阀门控制装置，其特征在于，所述故障指示部(13)为LED故障指示灯。

7.一种连续调节型阀门控制方法，应用于权利要求1至6任一项所述的连续调节型阀门控制装置，其特征在于，包括：

S1、控制器(7)根据控制模式选择部(2)发送的模式选择命令，获取目标连接对象，当所述目标连接对象为用于发送面板控制命令的面板控制部(1)时，则进入S2，当所述目标连接对象为用于发送远程控制命令的远控部时，则进入S3；

S2、所述控制器(7)根据接收的所述面板控制命令控制阀门开启或者关闭；

S3、所述控制器(7)根据接收的所述远程控制命令控制所述阀门开启或者关闭，所述远程控制命令为模拟量信号或数字量信号。

8.根据权利要求7所述的连续调节型阀门控制方法，其特征在于，所述S2或所述S3之后还包括：

S4、当所述阀门在所述控制器(7)的控制下开启或者关闭后，所述控制器(7)接收所述阀门上的阀门位置传感器(10)发送的位置信号；

S5、所述控制器(7)发送到位反馈信号至所述远控部，且所述控制器(7)控制用于驱动所述阀门开关的阀门电机关闭。

9.根据权利要求6所述的连续调节型阀门控制方法，其特征在于，所述S1之前还包括：所述控制器(7)获取报警开关部(5)的开启关闭状态，以及拨码部(12)的超时故障报警时间；

所述S4与S5之间还包括：所述控制器(7)比较所述控制器(7)接收所述阀门位置传感器(10)发送的位置信号所需的反馈时间与所述超时故障报警时间；

若所述反馈时间小于或等于所述超时故障报警时间，则进行S5；

若所述反馈时间大于所述超时故障报警时间，且所述报警开关部(5)为开启状态，则所述控制器(7)发送故障报警反馈信号至所述远控部，并控制故障指示部(13)发出故障报警信号，且所述控制器(7)控制所述阀门电机关闭；

若所述反馈时间大于所述超时故障报警时间，且报警开关部(5)为关闭状态，则所述控制器(7)控制所述阀门电机关闭。

10.根据权利要求7至9任一项所述的连续调节型阀门控制方法，其特征在于，所述模拟量信号的输入电压的范围为0～10V，且所述输入电压的数值与所述阀门的开度相对应。