CN201196287Y - 阀门自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阀门自动控制系统，其特征在于：该系统包括阀门(1)、气动执行器(2)、防爆接线盒(3)和主控室盘柜(4)；所述气动执行器(2)分别与所述阀门(1)、防爆接线盒(3)、电磁阀(6)连接；所述电磁阀(6)通过气动三联件(5)与风源外接；所述主控室盘柜(4)上设有可编程控制器PLC(8)和安全栅(7)，并通过所述防爆接线盒(3)分别与所述气动执行器(2)和所述电磁阀(6)相连。本实用新型将阀门结构、工作原理与自动化控制技术有机地结合在一起，从而实现了大规模的生产现场讯息采集、监视和自动控制，有效地降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

Description

阀门自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，尤其涉及一种阀门自动控制系统。

背景技术

根据市场调研，我国石化企业有大量手动阀门应用于现场，需要操作人员进行现场就地操作，其中大多数阀门处于高温、高压、易燃、易爆的危险环境之中，不但给操作者带来了不便，而且其劳动强度很大，危险性高。

为了减轻操作人员劳动强度，同时提高企业自动化控制水平，提高生产效率，迫切需要一种新产品用于替代现有手动阀门操作方式。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种降低劳动强度、提高生产效率的阀门自动控制系统。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种阀门自动控制系统，其特征在于：该系统包括阀门、气动执行器、防爆接线盒和主控室盘柜；所述气动执行器分别与所述阀门、防爆接线盒、电磁阀连接；所述电磁阀通过气动三联件与风源外接；所述主控室盘柜上设有可编程控制器PLC和安全栅，并通过所述防爆接线盒分别与所述气动执行器和所述电磁阀相连。

所述气动执行器为内曲线马达式气动执行器，该执行器内置减速齿轮箱。

所述减速齿轮箱内设有传感器，该传感器通过所述防爆接线盒及所述安全栅与所述可编程控制器PLC相连。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型将阀门结构、工作原理与自动化控制技术有机地结合在一起，将以往的阀门传动部分由手动控制改为气动控制，并将阀位信号反馈到可编程控制器PLC，由可编程控制器PLC对阀位进行显示和控制，从而实现了大规模的生产现场讯息采集、监视和自动控制，有效地降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

2、由于内曲线马达式气动执行器具有体积小、输出力矩大、旋转型结构，因此当本实用新型采用其对阀门进行控制时，不易出现阀门误动作的现象，优于传统气缸式执行器。

3、由于本实用新型采用可编程控制器PLC控制，提高了控制精度，因此阀门开启、关闭灵活，准确。经现场检测，阀门的开启程度与现场阀门实际开度吻合，误差较小。

4、由于本实用新型采用了本质安全型防爆和隔爆技术，该技术经国家级仪器仪表防爆安全监督检验站检测已达到防爆要求，因此可广泛应用于易燃、易爆、危险场合。

5、本实用新型已应用于兰州石化公司储运厂原油罐区，经过近1年的现场运行，取得了良好的经济效益。由于本实用新型投资少、见效快，因此可广泛应用于过程工业领域，特别是高温、高压的石油化工领域中使用的各种闸阀、旋塞阀、蝶阀等手动阀门的自动化改造。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的气动部分结构图。

图3为本实用新型的减速齿轮箱结构图。

图中：1—阀门  2—气动执行器     21、211—上下盖    22—横梁23—配气盘盖     24、29—组合气缸  25—配气座      26—主轴27—配气盘       28、210—上下花盘 3—防爆接线盒   4—主控室盘柜5—气动三联件    6—电磁阀         7—安全栅       8—可编程控制器PLC9—传感器        101—减速齿轮箱箱体  102—行星齿轮  103—行星架104—磁缸        105—联轴器

具体实施方式

一种阀门自动控制系统(参见图1)，包括阀门1、气动执行器2、防爆接线盒3和主控室盘柜4。气动执行器2分别与阀门1、防爆接线盒3、电磁阀6连接；电磁阀6通过气动三联件5与风源外接；主控室盘柜4上设有可编程控制器PLC 8和安全栅7，并通过防爆接线盒3分别与气动执行器2和电磁阀6相连。

其中气动执行器2采用宁波新鑫石化机械设备有限责任公司生产的CFK系列产品的内曲线马达式气动执行器，其内置减速齿轮箱(参见图2)。

该气动执行器2包括组合气缸24、29，上下花盘28、210，上下盖21、211，配气盘27、配气盘盖23、配气座25及主轴26组成。组合气缸24、29及上下花盘28、210与主轴26由平健联接，压缩空气由配气盘27配气孔进入到组合气缸24、29推动活塞在缸体内往复运动，活塞推动横梁22在带内曲线的上下盖21、211内运动，输出扭矩，产生由缸体带动主轴26的旋转运动。马达主轴26与行星减速齿轮箱联接，以1：4速比减速，增大输出扭矩。

减速齿轮箱(参见图3)由减速齿轮箱箱体101、行星齿轮102、行星架103及联轴器105等组成，行星架103将扭矩传递到联轴器105，联轴器105通过一个三爪与闸阀圆螺母联接驱动螺杆旋转，从而驱动阀板实现阀门1启闭。

该减速齿轮箱底部设有两只用来识别阀门1的转动与停止及转动圈数的接近开关作为传感器9，传感器9通过防爆接线盒3及安全栅7与可编程控制器PLC 8相连。其中可编程控制器PLC 8采用西门子公司的S7-200产品。

在行星架103上安装一磁缸104，每转一圈磁缸104，则所连接的传感器9产生感应将信号反馈给可编程控制器PLC 8，通过PLC 8内部编写的程序将旋转圈数计录转换成阀位，并由可编程控制器PLC 8内编写的程序来记录阀门1转动圈数及识别阀门1开启和关闭。

电磁阀6用于实现记录阀门1开启与关闭，PLC内部程序计算和记录阀门1的阀位值，并且在接受操作人员通过可编程控制器PLC 8下达的阀门1开启和关闭指令后，执行开、停阀门1的动作。

实际工作时，首先设定阀位指示值、阀位报警值，然后通过传感器11判断阀门1是处于转动还是停止状态。

如果阀门1是处于转动状态，则为可编程控制器PLC 8提供转动圈数，当操作员根据工艺操作要求开启阀门时，由可编程控制器PLC 8下达阀门1的开启指令；当操作人员关闭阀门时，由可编程控制器PLC 8下达阀门1的关闭指令。

如果阀门1是处于停止状态，则可编程控制器PLC 8记录阀门1实际阀位值。

本实用新型上位监控软件采用invensys公司intouch软件实现故障识别和报警功能。当阀位指示值小于阀位报警低限值，可编程控制器PLC 8会显示出红色报警提示，提醒操作人员及时处理，解除报警。

当阀位指示值大于阀位报警高限值时，可编程控制器PLC 8会显示出红色报警提示，提醒操作人员及时处理，解除报警。

当传感器9信号中断时，可编程控制器PLC 8会显示出红色故障提示，提醒操作人员及时处理，排除故障。

当电磁阀6未执行可编程控制器PLC 8下达阀门1开启或关闭指令时，可编程控制器PLC 8会显示出红色故障提示，提醒操作人员及时处理，排除故障。

Claims (3)

1.一种阀门自动控制系统，其特征在于：该系统包括阀门(1)、气动执行器(2)、防爆接线盒(3)和主控室盘柜(4)；所述气动执行器(2)分别与所述阀门(1)、防爆接线盒(3)、电磁阀(6)连接；所述电磁阀(6)通过气动三联件(5)与风源外接；所述主控室盘柜(4)上设有可编程控制器PLC(8)和安全栅(7)，并通过所述防爆接线盒(3)分别与所述气动执行器(2)和所述电磁阀(6)相连。

2.如权利要求1所述的一种阀门自动控制系统，其特征在于：所述气动执行器(2)为内曲线马达式气动执行器，该执行器内置减速齿轮箱。

3.如权利要求2所述的一种阀门自动控制系统，其特征在于：所述减速齿轮箱内设有传感器(9)，该传感器(9)通过所述防爆接线盒(3)及所述安全栅(7)与所述可编程控制器PLC(8)相连。

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