CN201335985Y - 智能流量控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能流量控制器，包括有控制及驱动电路，分别与控制及驱动电路相连的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路、流量计通信接口电路、监测控制柜通信接口电路、人机界面以及电机，所述的电机通过凸轮机构连接阀门极限位置、角度检测和电气保护电路。控制及驱动电路包括有由单片机构成的主控制电路，与单片机相连的隔离电路，以及分别与单片机和隔离电路相连的电机驱动电路。阀门极限位置、角度检测和电气保护电路、流量计通信接口电路、监测控制柜通信接口电路和人机界面都是分别与主控制电路的单片机相连接。本实用新型整体结构简单，能够通过人机界面进行智能控制，阀门开度极限检测和电气保护采用一个整体凸轮驱动，调整简单，可靠性高。

Description

智能流量控制器

技术领域

本实用新型涉及一种控制阀，特别是涉及一种能够通过人机界面进行控制，结构和接线简单的智能流量控制器。

背景技术

目前，用于油田开采上的流量控制器，只是一种执行机构，没有智能控制功能。流量控制器本体无外置的人机交互界面，不方便现场设定。如图1的电路所示，现有的流量控制器不能与其它的通用流量计进行双向数据通信。又如图2的电路所示，现有的流量控制器阀门开度极限检测和电气保护需要四个微动开关，接线复杂，调整复杂，可靠性差。而且，现有的流量控制器阀门开度极限检测和电气保护采用两个分体凸轮，位置调整复杂。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够克服现有技术的不足，通过人机界面进行控制并可以与其它的通用流量计进行双向数据通信的智能流量控制器。

本实用新型所采用的技术方案是：一种智能流量控制器，包括有控制及驱动电路，分别与控制及驱动电路相连的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路、流量计通信接口电路、监测控制柜通信接口电路、人机界面以及电机，所述的电机通过凸轮机构连接阀门极限位置、角度检测和电气保护电路。

所述的控制及驱动电路包括有由单片机构成的主控制电路，与单片机相连的隔离电路，以及分别与单片机和隔离电路相连的电机驱动电路。

所述的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路、流量计通信接口电路、监测控制柜通信接口电路和人机界面都是分别与主控制电路的单片机相连接。

所述的电机是与控制及驱动电路中的电机驱动电路相连接。

所述的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路包括有输入端与凸轮机构连接，输出端与主控制电路的单片机连接的电位计电路；输入端连接凸轮机构，输出端连接主控制电路的单片机的极限位置检测和电气保护电路。

所述的凸轮机构包括有：与由电机驱动的主动轴相连的凸轮；通过凸轮来触动开关的第一微动开关和第二微动开关；信号输入端与由电机驱动的从动轴相连，信号输出端与阀门极限位置、角度检测和电气保护电路中的电位计电路相连接的电位计；其中，所述的第一微动开关的常开触点为极限位置信号，与极限位置检测和电气保护电路的信号输入端相连接，公共端接地；所述的第二微动开关的常闭触点接控制及驱动电路中的电机驱动电路输出端的正极，公共端接电机；所述的电机直接与控制及驱动电路中的电机驱动电路输出端的负极连接。

所述的电位计的信号输出端输出角度信号，与电位计电路的信号输入端相连接。

所述的电机是依次通过减速器和与减速器相连的主动齿轮来驱动从动轴；所述的电机是通过与主动齿轮相啮合的从动齿轮来驱动从动轴。

所述的凸轮为轴向开有轴孔的柱形结构，所述的凸轮圆周面的一侧面上形成有上、下相连设置的弧形的第一切面和第二切面，所述的第一切面和第二切面两侧分别与凸轮圆周面邻接的边构成触动所述的第一微动开关和第二微动开关触点的触边，所述的凸轮上还开有与轴孔相垂直且相通的螺孔。

所述的第一切面与第二切面相连接的两端形成有凸台结构。

本实用新型的智能流量控制器由于采用上述结构，整体结构简单，能够通过人机界面进行智能控制，并可以与其它的通用流量计进行双向数据通信，本实用新型的智能流量控制器阀门开度极限检测和电气保护只需要两个微动开关即可，接线简单，调整也简单，可靠性高，本实用新型的智能流量控制器阀门开度极限检测和电气保护采用一个整体凸轮驱动，调整简单，可靠性高。

附图说明

图1是现有技术的通信接口的电路原理图；

图2是现有技术的电器保护开关的连接示意图；

图3是本实用新型的电路构成框图；

图4是本实用新型的主控制电路的电路原理图；

图5是本实用新型的隔离电路的电路原理图；

图6是本实用新型的电机驱动电路的电路原理图；

图7是本实用新型的电源电路的电路原理图；

图8是本实用新型的人机界面的电路原理图；

图9是本实用新型的电位计电路的电路原理图；

图10是本实用新型的极限位置检测和电气保护电路的电路原理图；

图11是本实用新型的流量计通信接口电路的电路原理图；

图12是本实用新型的监测控制柜通信接口电路的电路原理图；

图13是本实用新型的凸轮机构的结构示意图；

图14是本实用新型凸轮的结构示意图；

图15是图14的后视图；

图16是图15的俯视图。

其中：

M：电机                      1：控制及驱动电路

2：阀门极限位置、角度检测和电气保护电路

3：流量计通信接口电路        4：监测控制柜通信接口电路

5：人机界面                  6：凸轮机构

7：监测控制柜                8：流量计

9：从动轴                    10：主动齿轮

11：从动齿轮                 12：轴孔

13：螺孔                     14：凸台结构

15：主动轴                   16：凸轮

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型的智能流量控制器是如何实现的。

如图3所示，本实用新型的智能流量控制器，包括有控制及驱动电路1，分别与控制及驱动电路1相连的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路2、流量计通信接口电路3、监测控制柜通信接口电路4、人机界面5以及电机M，所述的电机M通过凸轮机构6连接阀门极限位置、角度检测和电气保护电路2。

如图4、图5、图6、图7所示，所述的控制及驱动电路1包括有由单片机U1构成的主控制电路，与单片机U1相连的隔离电路，以及分别与单片机U1和隔离电路相连的电机驱动电路。其中，所述的电机驱动电路中的端子JP4是与图10所示的极限位置检测和电气保护电路中的端子JP4相连接。

如图7所示，所述的控制及驱动电路1还包括有电源电路。

所述的人机界面如图8所示，包括有与单片机U1相连的液晶显示屏U14。

所述的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路2、流量计通信接口电路3、监测控制柜通信接口电路4和人机界面5都是分别与主控制电路的单片机U1相连接。

所述的电机M是与控制及驱动电路1中的电机驱动电路中的端子JP4相连接。

如图9、图10所示，所述的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路2包括有输入端与凸轮机构6连接，输出端与主控制电路的单片机U1连接的电位计电路；输入端连接凸轮机构6，输出端连接主控制电路的单片机U1的极限位置检测和电气保护电路。

如图11所示，是所述的流量计通信接口电路3。其中，端子JP5连接流量计8，端子JP6为电源选择端子。

如图12所示，是所述的监测控制柜通信接口电路4。其中，端子JP7连接监测控制柜7。

如图13所示，所述的凸轮机构6包括有：与由电机M驱动的主动轴15相连的凸轮16；通过凸轮16来触动开关的第一微动开关S3和第二微动开关S4；信号输入端与由电机M驱动的从动轴9相连，信号输出端与阀门极限位置、角度检测和电气保护电路2中的电位计电路相连接的电位计P1；其中，所述的第一微动开关S3的常开触点K32为极限位置信号，与极限位置检测和电气保护电路的信号输入端INT1相连接，公共端K3接地；所述的第二微动开关S4的常闭触点K41接控制及驱动电路1中的电机驱动电路输出端的正极M+，公共端K4接电机M；所述的电机M直接与控制及驱动电路1中的电机驱动电路输出端的负极M-连接。

所述的电位计P1的信号输出端输出角度信号，与电位计电路的信号输入端Angle相连接。

所述的电机M是依次通过减速器和与减速器相连的主动齿轮10来驱动从动轴9；所述的电机M是通过与主动齿轮10相啮合的从动齿轮11来驱动从动轴9。

如图14、图15、图16所示，所述的凸轮16为轴向开有轴孔12的柱形结构，所述的凸轮16圆周面的一侧面上形成有上、下相连设置的弧形的第一切面10和第二切面11，所述的第一切面10和第二切面11两侧分别与凸轮16圆周面邻接的边构成触动所述的第一微动开关S3和第二微动开关S4触点的触边a、b、c、d，所述的凸轮16上还开有与轴孔12相垂直且相通的用于固定主动轴15的螺孔13。

所述的第一切面10与第二切面11相连接的两端形成有凸台结构14，从而使第一切面10与第二切面形成的触边a、b、c、d不在同一直线上，所以可以不是同时的触动第一微动开关S3和第二微动开关S4。

Claims (10)

1.一种智能流量控制器，其特征在于，包括有控制及驱动电路(1)，分别与控制及驱动电路(1)相连的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路(2)、流量计通信接口电路(3)、监测控制柜通信接口电路(4)、人机界面(5)以及电机(M)，所述的电机(M)通过凸轮机构(6)连接阀门极限位置、角度检测和电气保护电路(2)。

2.根据权利要求1所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的控制及驱动电路(1)包括有由单片机(U1)构成的主控制电路，与单片机(U1)相连的隔离电路，以及分别与单片机(U1)和隔离电路相连的电机驱动电路。

3.根据权利要求2所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路(2)、流量计通信接口电路(3)、监测控制柜通信接口电路(4)和人机界面(5)都是分别与主控制电路的单片机(U1)相连接。

4.根据权利要求2所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的电机(M)是与控制及驱动电路(1)中的电机驱动电路相连接。

5.根据权利要求3所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的阀门极限位置、角度检测和电气保护电路(2)包括有输入端与凸轮机构(6)连接，输出端与主控制电路的单片机(U1)连接的电位计电路；输入端连接凸轮机构(6)，输出端连接主控制电路的单片机(U1)的极限位置检测和电气保护电路。

6.根据权利要求3所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的凸轮机构(6)包括有：与由电机(M)驱动的主动轴(15)相连的凸轮(16)；通过凸轮(16)来触动开关的第一微动开关(S3)和第二微动开关(S4)；信号输入端与由电机(M)驱动的从动轴(9)相连，信号输出端与阀门极限位置、角度检测和电气保护电路(2)中的电位计电路相连接的电位计(P1)；其中，所述的第一微动开关(S3)的常开触点(K32)为极限位置信号，与极限位置检测和电气保护电路的信号输入端(INT1)相连接，公共端(K3)接地；所述的第二微动开关(S4)的常闭触点(K41)接控制及驱动电路(1)中的电机驱动电路输出端的正极(M+)，公共端(K4)接电机(M)；所述的电机(M)直接与控制及驱动电路(1)中的电机驱动电路输出端的负极(M-)连接。

7.根据权利要求6所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的电位计(P1)的信号输出端输出角度信号，与电位计电路的信号输入端(Angle)相连接。

8.根据权利要求6所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的电机(M)是依次通过减速器和与减速器相连的主动齿轮(10)来驱动从动轴(9)；所述的电机(M)是通过与主动齿轮(10)相啮合的从动齿轮(11)来驱动从动轴(9)。

9.根据权利要求6所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的凸轮(16)为轴向开有轴孔(12)的柱形结构，所述的凸轮(16)圆周面的一侧面上形成有上、下相连设置的弧形的第一切面(10)和第二切面(11)，所述的第一切面(10)和第二切面(11)两侧分别与凸轮(16)圆周面邻接的边构成触动所述的第一微动开关(S3)和第二微动开关(S4)触点的触边(a、b、c、d)，所述的凸轮(16)上还开有与轴孔(12)相垂直且相通的螺孔(13)。

10.根据权利要求9所述的智能流量控制器，其特征在于，所述的第一切面(10)与第二切面(11)相连接的两端形成有凸台结构(14)。

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