CN115219833B - 阀门驱动装置试验信息采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明给出了一种阀门驱动装置试验信息采集系统；包括计算机、控制机构、电源输入单元、电源输出单元、供电监测单元和磁粉制动器的调节器；阀门驱动装置试验信息采集系统可以完成操作功能试验、驱动力矩测试、圈数检测、转速检测、电流曲线测试、整圈时间以及驱动速度测试、功耗测试和控制精度测试。本阀门驱动装置试验信息采集系统主要用于各类旋转式电动、电液、电液一体化阀门驱动装置(部分回转、多回转)的功能性能检测和可靠性等型式试验及出厂试验。

Description

阀门驱动装置试验信息采集系统

技术领域

本发明涉及一种阀门电装测试的整合系统，特别涉及一种阀门驱动装置试验信息采集系统。

背景技术

阀门驱动装置用于操作和控制阀门并与阀门相连接的装置。阀门驱动装置一般还设有扭矩传感器，阀门扭矩为用户的待测设备，阀门驱动装置内置式一体化马达，还有相关的电气及其反馈信号都在阀门驱动装置内。

市售的所有阀门驱动装置的输出信号都分为四种，分别是：开关量信号、模拟量信号、485信号和CAN信号。

由于阀门驱动装置与阀门本体之间通常不是一家企业生产销售，但是阀门驱动装置一般只在出厂前进行简单检测，检测项目无法与实际使用情况匹配，使用现场安装后无法进行单独测试，容易在终端用户处出现故障。目前市场上缺少一种可以在安装现场测试阀门驱动装置的设备，更缺少一种可以适配所有阀位信号类型的阀门驱动装置设备，可以针对阀门驱动装置的功能性能可靠性等型式进行试验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理、可以适配多种类型阀位信号的阀门驱动装置试验信息采集系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种阀门驱动装置试验信息采集系统；

包括计算机、控制机构、电源输入单元、电源输出单元、供电监测单元和磁粉制动器的调节器；

所述控制机构包括总线型控制器、工业控制器和电气控制柜，计算机与总线型控制器和工业控制器之间采用CANBUS总线型数据链路通信；

总线型控制器设有扭矩传感器接口和阀门开度接口，总线型控制器通过扭矩传感器接口与扭矩传感器连接，总线型控制器接收扭矩传感器发送的扭矩信号，阀门开度接口与阀门驱动装置连接，总线型控制器接收阀门驱动装置发送的阀开度输入信号，总线型控制器向阀门驱动装置发送的阀开度输出信号，总线型控制器与磁粉制动器的调节器连接，总线型控制器向磁粉制动器的调节器发送控制信号，磁粉制动器的调节器与磁粉制动器连接；

工业控制器与阀门驱动装置连接，工业控制器接收阀门驱动装置的开到位信号、关到位信号、开力矩信号、关力矩信号、开关量电装信号、模拟量电装信号、485信号、CAN信号和交流信号，工业控制器向阀门驱动装置输出开阀输出信号、关阀输出信号和停阀信号；

电气控制柜配合工业控制器使用，执行相关数字量的输入输出，完成相关的硬件电气联锁控制；

电源输入单元与外部市电连接，电源输出单元将市电转化为输出至阀门驱动装置的220V交流电源、380V交流电源、24V直流电源或者350V～640V直流电源；

供电监测单元采集阀门驱动装置的电流信号和电压信号；

计算机直接通过串型总线向阀门驱动装置接收、输出485电装信号或CAN电装信号；

计算机检测阀门驱动装置的类型，其中：

若为阀门驱动装置阀位信号为开关量信号，则计算机通过工业控制器输出开阀输出信号、关阀输出信号或停阀信号完成阀门驱动装置；

若为阀门驱动装置阀位信号为模拟量信号，则计算机通过总线型控制器输出4-20mA的阀开度输出信号；

若为阀门驱动装置阀位信号为485信号，则计算机直接向阀门驱动装置发送485信号；

若为阀门驱动装置阀位信号为CAN信号，则计算机直接向阀门驱动装置发送CAN信号。

阀门驱动装置试验信息采集系统可以完成的测试如下：

计算机输出阀位信号动作，检查阀门驱动装置动作是否正常，反馈信号是否正常，以完成操作功能试验；

计算机自动通过磁粉制动器给阀门驱动装置施加载荷，测试其能驱动的最大力矩，以完成驱动力矩测试；

计算机可完成多回转阀门驱动装置圈数检测，以完成圈数检测；

计算机可完成多回转阀门驱动装置转速检测，以完成转速检测；

计算机给阀门驱动装置施加额定载荷，检测阀门驱动装置电流曲线，以完成电流曲线测试；

分别在空载及额定载荷工况下，检测阀门驱动装置全开至全关时间，以完成整圈时间以及驱动速度测试；

计算机向阀门驱动装置施加额定载荷，测试其最大启动电流及稳定电流，以完成功耗测试；

计算机向阀门驱动装置输入阀位信号，检查输出阀位精度，以完成控制精度测试；

计算机给阀门驱动装置施加额定载荷，以某一频率向阀门驱动装置交替发送开关阀位信号，并进行累计计数，试验过程中，检测阀位是否开关到位，以完成可靠性试验。

作为本阀门驱动装置试验信息采集系统的优选，本阀门驱动装置试验信息采集系统还包括显示器，显示器与计算机连接，所述计算机将阀门驱动装置所驱动的阀门开启行程量化，并且实时在显示器上显示开启行程。

作为本阀门驱动装置试验信息采集系统的优选，本阀门驱动装置试验信息采集系统还包括打印机，打印机与计算机连接，所述计算机将可以将时间区间内采集阀门驱动装置的数据打印。

作为本阀门驱动装置试验信息采集系统的优选，本阀门驱动装置试验信息采集系统还包括控制面板，控制面板上设有主电源按钮、手动自动旋钮、开阀按钮、关阀按钮、停阀按钮、四种阀位信号旋钮、紧急停止按钮、加载调节旋钮；

主电源按钮控制电源输入单元与外部市电连接；

开阀按钮用于开启本阀门驱动装置试验信息采集系统；

关阀按钮用于关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统；

停阀按钮用于关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统当前测试程序；

紧急停止按钮用于紧急状态下关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统，并且切断对阀门驱动装置的供电；

四种阀位信号旋钮通过阀门驱动装置的类型选择调整发送开关量或模拟量或485或CAN的阀位信号；

手动自动旋钮切换计算机通过自动程序测试阀门驱动装置或者选择通过控制面板手动测试阀门驱动装置；

加载调节旋钮通过控制磁粉制动器的调节器的PID电流输出，让磁粉制动器加载直至额定力矩。

作为本阀门驱动装置试验信息采集系统的优选，本阀门驱动装置试验信息采集系统还包括操作台，计算机、控制机构、磁粉制动器的调节器都设置在操作台内，显示器和控制面板安装在操作台表面。

采用这样的结构后，本阀门驱动装置试验信息采集系统主要用于各类旋转式电动、电液、电液一体化阀门驱动装置(部分回转、多回转)的功能性能检测和可靠性等型式试验及出厂试验。

本阀门驱动装置试验信息采集系统的有益技术效果为：1、测试系统为全工业级设计，完全满足系统的工作要求。2、CANBUS总线型数据链路，确实数据及其系统控制的实时性，通讯速率达10M/s。3、具有手动/自动的操控功能；可进行行程扭矩的测试和连续测试；4、测试过程中,扭矩传感器实时检测被测试驱动装置的扭矩值，脉冲编码器实时检测其启闭行程，扭矩值如超过设定的限制门限，系统会报警和自动保护；5、测试过程中采集的力矩值、开度值、转圈数、转速、额定载荷下的电流曲线，启闭时间、额定载荷下的最大启动电流和稳定电流、输入和输出阀位信号、额定载荷下的每开关一次的计数等测试数据可自动生成、存储或导出。

附图说明

图1是本阀门驱动装置试验信息采集系统实施例的系统原理拓扑图。

图2是本阀门驱动装置试验信息采集系统实施例中计算机的测试软件界面。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1。

本阀门驱动装置试验信息采集系统包括计算机、显示器、打印机、控制机构、电源输入单元、电源输出单元、供电监测单元和磁粉制动器的调节器。

计算机是本阀门驱动装置试验信息采集系统的核心，它负责整个系统的数据处理、逻辑控制，同时完成对报表的统计，利用打印机将上述统计结构打印。

为了满足测控系统的数据实时性要求，本阀门驱动装置试验信息采集系统采用CANBUS总线系统作为数据的交互链路，保证系统的通讯速率达到125Kbps，工控机内部嵌入总线型网关(嵌入式)，保证了数据的实时性和可靠性。

控制机构包括总线型控制器、工业控制器和电气控制柜，计算机与总线型控制器和工业控制器之间采用CANBUS总线型数据链路通信。

控制机构主要负责模拟量和数字量的处理，同时控制本阀门驱动装置试验信息采集系统的控制面板上手动按钮，可以提供用户在手动时进行相关测试。详细说明如下：

总线型控制器采用SM40-2100总线型控制器，该总线型控制器采用工业级单片机开发，具有多通道的模拟量和数字量采集功能，采用128*64液晶进行实时信息显示，转矩、行程、开度可以在同窗口同步、实时显示。

总线型控制器设有扭矩传感器接口和阀门开度接口，总线型控制器通过扭矩传感器接口与扭矩传感器连接，总线型控制器接收扭矩传感器发送的扭矩信号，阀门开度接口与阀门驱动装置连接，总线型控制器接收阀门驱动装置发送的阀开度输入信号，总线型控制器向阀门驱动装置发送的阀开度输出信号，总线型控制器与磁粉制动器的调节器连接，总线型控制器向磁粉制动器的调节器发送控制信号，磁粉制动器的调节器与磁粉制动器连接。

工业控制器选用SM40-I/O-F工业控制器，该总线型工业控制器具备多通道的输入、输出控制功能，它通过计算机发出的命令来完成各种逻辑控制。

工业控制器与阀门驱动装置连接，工业控制器接收阀门驱动装置的开到位信号DI1、关到位信号DI2、开力矩信号DI3、关力矩信号DI4、开关量电装信号DI5、模拟量电装信号DI6、485信号DI7、CAN信号DI8和交流信号DI9，工业控制器向阀门驱动装置输出开阀输出信号DO6、关阀输出信号DO7和停阀信号DO8。

电气控制柜，该部分主要是配合SM40-I/O-F工业控制器使用，执行相关数字量的输入输出，完成相关的硬件电气联锁控制，相关的电气元件安装在一体化琴台式操作台内部。

电源输入单元与外部输入市电连接，外部输入电压：AC220V或AC380V，电源输出单元将市电转化为输出至阀门驱动装置交流电源或直流电源，被测阀门驱动装置可根椐需要，选择以下四种电源中的一种进行试验检验：

AC220V、±20％可调，最大3500W；

AC380V、±20％可调，最大3500W；

DC24V、±20％可调，最大3500W；

DC350V～640V，最大3500W；

被测阀门驱动装置可根椐需要，选择以下四种阀位信号中的一种进行试验检验。

供电监测单元采集阀门驱动装置的电压电流(含单相、三相)信号com1或直流的电压电流信号com2。

计算机直接通过串型总线向阀门驱动装置接收、输出485电装信号com3或CAN电装信号com4。

计算机检测阀门驱动装置的类型，其中：

若为阀门驱动装置阀位信号为开关量信号，则计算机通过工业控制器输出开阀输出信号、关阀输出信号或停阀信号完成阀门驱动装置；

若为阀门驱动装置阀位信号为模拟量信号，则计算机通过总线型控制器输出4-20mA的阀开度输出信号；

若为阀门驱动装置阀位信号为485信号，则计算机直接向阀门驱动装置发送485信号；

若为阀门驱动装置阀位信号为CAN信号，则计算机直接向阀门驱动装置发送CAN信号。

计算机是采用工业控制计算机(IPC)，上位机软件采用VC++高级编程语言开发，对于报表部分，客户可以根据自己的要求灵活进行调整。此外，数据的储存采用SQLSERVER2000作为数据库平台。

计算机根据阀门驱动装置的类型来对应发送控制阀门驱动装置的阀位信号，计算机将阀门驱动装置开启行程实现量化，来实现阀门驱动装置定量开启，并且计算机通过磁粉制动器的调节器向磁粉制动器发送控制信号，磁粉制动器模拟阀门实际开启中受到的阻力。

操作台选用琴台式操作台，计算机、控制机构、磁粉制动器的调节器都设置在操作台内，显示器和控制面板安装在操作台表面。

控制面板上设有主电源按钮、手动自动旋钮、开阀按钮、关阀按钮、停阀按钮、四种阀位信号旋钮、紧急停止按钮、加载调节旋钮；

主电源按钮控制电源输入单元与外部市电连接；

开阀按钮用于开启本阀门驱动装置试验信息采集系统；

关阀按钮用于关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统；

停阀按钮用于关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统当前测试程序；

紧急停止按钮用于紧急关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统，并且切断对阀门驱动装置的供电；

四种阀位信号旋钮通过阀门驱动装置的类型选择调整发送开关量或模拟量或485或CAN的阀位信号；

手动自动旋钮切换计算机通过自动程序测试阀门驱动装置或者选择通过控制面板手动测试阀门驱动装置；

加载调节旋钮通过控制磁粉制动器的调节器的PID电流输出，让磁粉制动器加载直至额定力矩。

本阀门驱动装置试验信息采集系统所要实现的检验项目、内容、检验方法及数据处理见下表1：

请参阅图2。

计算机的测试软件界面和试验报告均应含：产品编号、产品名称、型号规格、额定力矩、额定转速、环境温度、试验人员、试验日期等内容。

1)额定力矩：用于测试过程中的控制目标值。

2)1°对应的脉冲数：表示每旋转1°时采集的脉冲数。

3)输出轴额定行程：输出轴每运行1mm对应脉冲数。

关于开阀关阀输出：

1)若为开关量，则通过工业控制器输出开阀DO6、关阀DO7、停阀DO8指令

2)若为模拟量，则通过仪表输出模拟量4-20mA；

3)若为485信号，则计算机给定指令(com3)；

4)若为CAN信号，则计算机给定指令(com4)；

关到位信号、开到位信号可以是如下四种，计算机通过给入工业控制器不同信号进行区分：

1)DI5，表示选择为无源触点模式：

DI1：表示开到位；

DI2：表示关到位；

2)DI6，表示选择为模拟量模式：

4mA：表示关到位；

20mA：表示开到位；

3)DI7，表示选择为RS485模式

电装上传状态位信号

4)DI8，表示选择为CAN模式

电装上传状态位信号

为了数据对应，将直接采集交流表(新增DI9输入)的电压电流(含单相、三相)(com1)、直流电流表的电压电流(com2)(两种量程)

关于PID加载(参考原电装测试系统)：

1)说明：初步设定一个PID调整的速率值(默认初始值为0.5)；

2)速率调整：范围0.1～5.0，单位‰。表示每一个节拍调整输出的大小。

3)快速调整：就是通过直接点击对应的按钮值，达到快速调整的目的。

显示器与计算机连接，所述计算机将阀门驱动装置所驱动的阀门开启行程量化，并且实时在显示器上显示开启行程0～100％。

如图2所示，配合计算机的测试软件的控制流程如下：

1.操作功能试验

(1)产品信息录入，如：产品编号、产品名称、型号规格、额定力矩、额定转速、环境温度、试验人员、试验日期等；

(2)见界面，用户可以点击开阀、关阀、停阀操作；

(3)见界面，用于可以点击传感器调零、行程脉冲调零；

(4)见界面，阀门位置信号反馈后，界面上有相应状态指示灯亮；

(5)见界面，数据栏可实时显示开度、转矩、时间、电压、电流等数据；

2.行程整定

(1)在试验栏中，选择“行程整定”，弹出提示窗口，点击确认后，系统进行工作；

(2)首先确认电装为关到位状态，否则请先执行关阀至关到位。完毕将仪表的脉冲值清零，整个试验保持PID输出为0；

若为模拟量，则等待模拟量信号处于关到位；

若为485信号，则必须等到关到位状态位；

若为CAN信号，则必须等到关到位标志位；

(2)开阀，一直等检测到开到位反馈信号，然后执行停阀输出；

若为模拟量，则等待模拟量信号处于开到位；

若为485信号，则必须等到开到位状态位；

若为CAN信号，则必须等到开到位标志位；

(4)记录此过程总时间t，总的采样的脉冲增量值P，脉冲值作为后面计算开度的依据。

(5)试验结束，曲线立即显示。同时计算圈数、转速等参数。

(6)此过程绘制的曲线请保存。

注意：

(1)行程整定的时间乘以系数(1.3)为后续做试验的最长时间，超过此时间，则系统要主动停阀。作为整机设备保护！

(2)为了保证系统测试的准确性，在行程整定完毕后，如果软件退出，则必须要求重新进行整定；

3.驱动速度测试

(1)在试验栏中，选择“驱动速度测试”，弹出提示窗口，即“您确定将控制机构调整至空载试验状态吗？”，点击确认后，系统进行工作；

(2)首先确认电装为关到位状态，否则请先执行关阀至关到位。完毕将下位机仪表的脉冲值清零，整个试验保持PID输出为0；

若为模拟量，则必须等到模拟量输入到达关到位范围；

若为485信号，则必须等到关到位状态位；

若为CAN信号，则必须等到关到位标志位；

(3)开阀。实时绘制曲线；一直等检测到开到位反馈信号，然后执行停阀输出。

若为模拟量，则必须等到模拟量输入到达开到位范围；

若为485信号，则必须等到开到位状态位；

若为CAN信号，则必须等到开到位标志位；

(4)记录此过程总时间t1，此为空载下的开阀时间；

(5)延时换向时间c秒后；

(6)继续执行关阀动作，一直等检测到关到位反馈信号，然后执行停阀输出。

(7)记录此过程总时间t2，此为空载下的关阀时间；

(8)测试结束，相关的数据应该在下面的栏目中显示，同时可以选择合格，并保存数据，如果不合格，可以选择重测。

(9)此过程绘制的曲线请保存。

4.驱动速度测试

(1)在试验栏中，选择“驱动速度测试”，弹出提示窗口，即“您确定将控制机构调整至负载试验状态吗？”，点击确认后，系统进行工作；

(2)首先确认电装为关到位状态，否则请先执行关阀至关到位。完毕将下位机仪表的脉冲值清零；

若为模拟量，则必须等到模拟量输入到达关到位范围；

若为485信号，则必须等到关到位状态位；

若为CAN信号，则必须等到关到位标志位；

(3)开阀。延时设定的“起动后延时”时间a秒后，调节PID电流输出，让磁粉制动器加载直至额定力矩，实时绘制曲线；一直等检测到开到位反馈信号，然后执行停阀输出，同时将PID输出值恢复到0％开度输出。

若为模拟量，则必须等到模拟量输入到达开到位范围；

若为485信号，则必须等到开到位状态位；

若为CAN信号，则必须等到开到位标志位；

(4)记录此过程总时间t1，此为额定力矩下的开阀时间；

(5)延时换向时间c秒后；

(6)继续执行关阀动作，延时设定的“起动后延时”时间a秒后，调节PID电流输出，让磁粉制动器加载直至额定力矩，实时绘制曲线；一直等检测到关到位反馈信号，然后执行停阀输出，同时将PID输出值恢复到0％开度输出。

(7)记录此过程总时间t2，此为额定力矩下的关阀时间；

(8)测试结束，相关的数据应该在下面的栏目中显示，同时可以选择合格，并保存数据，如果不合格，可以选择重测。

(9)此过程绘制的曲线请保存。

5.驱动力矩测试

(1)在试验栏中，选择驱动力矩测试，点击确认后，系统进行工作；

(2)首先确认电装为关到位状态，否则请先执行关阀至关到位。完毕将下位机仪表的脉冲值清零；

若为模拟量，则必须等到模拟量输入到达关到位范围；

若为485信号，则必须等到关到位状态位；

若为CAN信号，则必须等到关到位标志位；

(3)开阀。延时设定的“起动后延时”时间a秒后，调节PID电流输出，让磁粉制动器加载开始，计算机进入实时数据采集状态，在此过程中，要求计算机自动记录时间，脉冲及其对应的力矩值并实时绘制曲线；

(4)当采集到的脉冲值增加量小于X个脉冲值时(参数可设置)，采集此刻转矩值(称为开方向驱动力矩1)，采集成功后。停阀，同时将PID输出值恢复到0％开度输出；

(5)延时换向时间c秒。

(6)关阀。延时设定的“起动后延时”时间a秒后，调节PID电流输出，让磁粉制动器加载开始，计算机进入实时数据采集状态，在此过程中，要求计算机自动记录时间，脉冲及其对应的力矩值并实时绘制曲线；

(7)当采集到的脉冲值增加量小于X个脉冲值时(参数可设置)，采集此刻转矩值(称为关方向驱动力矩1)，采集成功后。停阀，同时将PID输出值恢复到0％开度输出；

(8)继续执行关阀动作，直到关到位；

(9)延时换向时间c秒。

(10)再进入(2)步骤循环。如此循环测试三次，分别计算开放向、关方向的平均值。

(11)测试结束，相关的数据应该在下面的栏目中显示，同时可以选择合格，并保存数据，如果不合格，可以选择重测。

6.电流及功耗测试

(1)在试验栏中，选择“电流及功耗测试”，弹出提示窗口，即“您确定将电装调至额定转矩值吗？”，点击确认后，系统进行工作；

(2)首先确认电装为关到位状态，否则请先执行关阀至关到位。完毕将下位机仪表的脉冲值清零；

若为模拟量，则必须等到模拟量输入到达关到位范围；

若为485信号，则必须等到关到位状态位；

若为CAN信号，则必须等到关到位标志位；

(3)开阀。延时设定的“起动后延时”时间a秒后，调节PID电流输出，让磁粉制动器加载开始加载，此时计算机进入实时数据采集状态，在此过程中绘制开度、电流曲线；

(4)当系统采集到转矩值达到额定力矩后，记录当前的电流值(称为稳定电流)，发停阀指令，但是PID必须保持当前的PID电流输出；

(5)延时设定的“起动后延时”时间a秒后，立即执行开阀输出，直至开到位，记录此过程的最大电流值(称为最大启动电流)。

(6)停阀，同时将PID输出值恢复到0％开度输出；

(7)相关的最大启动电流值、稳定电流值均在右下角的栏目中显示，用户可以选择合格，如果不合格，可以选择重测。

本阀门驱动装置试验信息采集系统的测试系统为全工业级设计，完全满足系统的工作要求。

CANBUS总线型数据链路，确实数据及其系统控制的实时性，通讯速率达10M/s。

具有手动/自动的操控功能；可进行行程扭矩的测试和连续测试；4.6除了按照电控柜上的按扭进行操作外，还可以转换至电脑的键盘进行操作,简捷方便。

测试过程中,扭矩传感器实时检测被测试驱动装置的扭矩值，脉冲编码器实时检测其启闭行程，扭矩值如超过设定的限制门限，系统会报警和自动保护。

控制：主电源、手动/自动、开启、关闭、停止、四种阀位信号(开关量/模拟量/RS485/CAN)的输入和输出，加载调节(手动/自动)，紧急停止等。

显示：开启、关闭、停止、力矩值、开度值、转圈数、转速、额定载荷下的电流曲线，启闭时间、额定载荷下的最大启动电流和稳定电流、输入输出阀位信号，额定载荷下的每开关一次的计数、传感器调零、产品信息、测试记录等，其中的《开度与扭矩值对应曲线图》显示试验过程中任一开度位置的扭矩值。

测试过程中采集的力矩值、开度值、转圈数、转速、额定载荷下的电流曲线，启闭时间、额定载荷下的最大启动电流和稳定电流、输入和输出阀位信号、额定载荷下的每开关一次的计数等测试数据可自动生成、存储或导出。

阀门驱动装置试验信息采集系统可以完成上述所有测试，并且测试数据可自动生成，存储、导出、打印。

主要技术性能指标

最大加载力矩：100000N.m；

力矩传感器测量范围：～100000N.m；

转速测试要求：≤500rpm；

扭矩测试系统的测量误差：≤1％。

另外，针对实施例中体到的术语解释：

1、力矩：驱动装置开启或关闭过程中及到位时的力矩值。

2、开度：驱动装置开启或关闭过程中及到位时的开度值。

3、转速：单位时间内驱动装置输出轴的转圈数。

4、圈数：驱动装置输出轴开启至关闭到位时的转圈数。

5、基本误差：在规定的参数条件下，实际的行程位置与规定的行程位置之间最大差值，以额定行程的百分数表示。

6、回差：在额定行程范围内，同一输入信号在上升和下降的两个相应行程值间的最大差值，以额定行程的百分数表示。

7、死区：不能引起行程有任何变化的正反方向输入信号的区间，以信号值范围的百分数表示。

上述术语都是行业内普通技术人员熟知的技术术语。

以上所述的仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种阀门驱动装置试验信息采集系统，其特征为：

包括计算机、控制机构、电源输入单元、电源输出单元、供电监测单元和磁粉制动器的调节器；

所述控制机构包括总线型控制器、工业控制器和电气控制柜，计算机与总线型控制器和工业控制器之间采用CANBUS总线型数据链路通信；

总线型控制器设有扭矩传感器接口和阀门开度接口，总线型控制器通过扭矩传感器接口与扭矩传感器连接，总线型控制器接收扭矩传感器发送的扭矩信号，阀门开度接口与阀门驱动装置连接，总线型控制器接收阀门驱动装置发送的阀开度输入信号，总线型控制器向阀门驱动装置发送的阀开度输出信号，总线型控制器与磁粉制动器的调节器连接，总线型控制器向磁粉制动器的调节器发送控制信号，磁粉制动器的调节器与磁粉制动器连接；

工业控制器与阀门驱动装置连接，工业控制器接收阀门驱动装置的开到位信号、关到位信号、开力矩信号、关力矩信号、开关量电装信号、模拟量电装信号、485信号、CAN信号和交流信号，工业控制器向阀门驱动装置输出开阀输出信号、关阀输出信号和停阀信号；

电气控制柜配合工业控制器使用，执行相关数字量的输入输出，完成相关的硬件电气联锁控制；

电源输入单元与外部市电连接，电源输出单元将市电转化为输出至阀门驱动装置的220V交流电源、380V交流电源、24V直流电源或者350V～640V直流电源；

供电监测单元采集阀门驱动装置的电流信号和电压信号；

计算机直接通过串型总线向阀门驱动装置接收、输出485电装信号或CAN电装信号；

计算机检测阀门驱动装置的类型，其中：

若为阀门驱动装置阀位信号为开关量信号，则计算机通过工业控制器输出开阀输出信号、关阀输出信号或停阀信号完成对阀门驱动装置的控制；

若为阀门驱动装置阀位信号为模拟量信号，则计算机通过总线型控制器输出4-20mA的阀开度输出信号；

若为阀门驱动装置阀位信号为485信号，则计算机直接向阀门驱动装置发送485信号；

若为阀门驱动装置阀位信号为CAN信号，则计算机直接向阀门驱动装置发送CAN信号；

阀门驱动装置试验信息采集系统可以针对阀门驱动装置完成的测试如下：

计算机输出阀位信号动作，检查阀门驱动装置动作是否正常，反馈信号是否正常，以完成操作功能试验；

计算机自动通过磁粉制动器给阀门驱动装置施加载荷，测试其能驱动的最大力矩，以完成驱动力矩测试；

计算机可完成多回转阀门驱动装置圈数检测，以完成圈数检测；

计算机可完成多回转阀门驱动装置转速检测，以完成转速检测；

计算机给阀门驱动装置施加额定载荷，检测阀门驱动装置电流曲线，以完成电流曲线测试；

分别在空载及额定载荷工况下，检测阀门驱动装置全开至全关时间，以完成整圈时间以及驱动速度测试；

计算机向阀门驱动装置施加额定载荷，测试其最大启动电流及稳定电流，以完成功耗测试；

计算机向阀门驱动装置输入阀位信号，检查输出阀位精度，以完成控制精度测试；

计算机给阀门驱动装置施加额定载荷，以某一频率向阀门驱动装置交替发送开关阀位信号，并进行累计计数，试验过程中，检测阀位是否开关到位，以完成可靠性试验。

2.根据权利要求1所述的阀门驱动装置试验信息采集系统，其特征是：

还包括显示器，显示器与计算机连接，所述计算机将阀门驱动装置所驱动的阀门开启行程量化，并且实时在显示器上显示开启行程。

3.根据权利要求2所述的阀门驱动装置试验信息采集系统，其特征是：

还包括打印机，打印机与计算机连接，所述计算机将可以将时间区间内采集阀门驱动装置的数据打印。

4.根据权利要求3所述的阀门驱动装置试验信息采集系统，其特征是：

还包括控制面板，控制面板上设有主电源按钮、手动自动旋钮、开阀按钮、关阀按钮、停阀按钮、四种阀位信号旋钮、紧急停止按钮、加载调节旋钮；

主电源按钮控制电源输入单元与外部市电连接；

开阀按钮用于开启本阀门驱动装置试验信息采集系统；

关阀按钮用于关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统；

停阀按钮用于关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统当前测试程序；

紧急停止按钮用于紧急状态下关闭本阀门驱动装置试验信息采集系统，并且切断对阀门驱动装置的供电；

四种阀位信号旋钮通过阀门驱动装置的类型选择调整发送开关量或模拟量或485或CAN的阀位信号；

手动自动旋钮切换计算机通过自动程序测试阀门驱动装置或者选择通过控制面板手动测试阀门驱动装置；

加载调节旋钮通过控制磁粉制动器的调节器的PID电流输出，让磁粉制动器加载直至额定力矩。

5.根据权利要求4所述的阀门驱动装置试验信息采集系统，其特征是：

还包括操作台，计算机、控制机构、磁粉制动器的调节器都设置在操作台内，显示器和控制面板安装在操作台表面。