CN202914855U

CN202914855U - 一种电动阀执行机构控制器

Info

Publication number: CN202914855U
Application number: CN 201220538591
Authority: CN
Inventors: 周剑
Original assignee: TAIZHOU TONHE FLOW CONTROL EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: Taizhou Tonhe Fluid Control Co ltd
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2022-10-19

Abstract

本实用新型提供了一种电动阀执行机构控制器，属于电动阀技术领域。它解决了现有技术中只有阀门开、关等动作控制的问题。本控制器包括电机、中央处理器和驱动模块，中央处理器通过驱动模块连接电机，中央处理器的输入口还分别连接有时钟电路、堵转检测模块和按键组件，中央处理器根据按键组件输入的设定信号通过时钟电路计时一段时间后输出控制指令，通过驱动模块控制电机正反转，中央处理器接收堵转检测模块检测的电机工作电流与中央处理器内设定的电流参数进行实时比较，在电机工作电流大于电流参数时中央处理器控制电机反向转动完设定时间后再控制电机正转。该控制器通过对电动阀开、关时间的定时控制和堵转处理提高电动阀执行机构的智能程度。

Description

一种电动阀执行机构控制器

技术领域

本实用新型属于电动阀技术领域，涉及一种电动阀执行机构控制器。

背景技术

随着工业的发展，电动阀的电动执行机构在工业现场控制执行中的重要地位逐渐显现，尤其广泛应用于冶金、化工、石化、电力等领域。电动阀执行机构是对阀门进行开关动作的执行机构，该电动阀执行机构具有执行器和控制器两部分组成。执行器主要在控制器的作用下控制电机转动带动机械传动部分来传输出转矩和位移，实现电动阀门的开起和关闭动作。

现有的电动阀执行机构有对机械传动部分的改进如中国专利文献公开的专利号为200920303739的一种电动阀执行器。也有对执行机构操作界面进行改进的研究比如中国专利文献公开的专利号为2010206864635的用于电动阀门执行器的数显操作箱。但是现有的电动阀执行机构中能够实现智能执行电动阀关闭和开起的主要部件还是受控制器的控制，控制器的能力直接决定了电动阀执行机构的智能程度。因此对于电动阀执行机构控制器的研究尤为重要。现有的电动阀执行机构控制器只能实现阀门开起和关闭等简单动作的控制，没有考虑到对于电动阀开起和关闭的定时控制，及可能出现堵转保护情况的处理。因此现有的电动阀执行机构控制器的智能化程度有待提高。

发明内容

本实用新型针对现有的问题，提出了一种电动阀执行机构控制器，该控制器通过增加对电动阀开、关时间的定时控制和堵转处理提高电动阀执行机构的智能程度，增强适用性。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种电动阀执行机构控制器，包括用于带动机械传动部分来传输出转矩和位移的电机，其特征在于，该控制器还包括中央处理器和驱动模块，所述的中央处理器通过驱动模块连接电机，所述中央处理器的输入口还分别连接有用于定时控制的时钟电路、用于检测阀门状态的堵转检测模块和用于设置电动阀开关定时时间的按键组件，所述的中央处理器根据按键组件输入的设定信号通过时钟电路计时一段时间后输出控制指令，通过驱动模块控制电机正反转，所述中央处理器接收堵转检测模块检测的电机工作电流与中央处理器内设定的正常电流参数进行实时比较，在电机工作电流大于正常电流参数时中央处理器控制电机反向转动完中央处理器内部设定时间后再控制电机正向转动。

中央处理器接收按键组件输入的设置阀门一定时间后开起或关闭后，在时钟电路计时到特定时间输出控制指令，通过驱动模块控制电机根据设定的信号进行正转或反转，即实现了定时控制电动阀的开关。同时中央处理器实时接收堵转检测模块检测阀门状态，当阀门堵转无法闭合或开起时，电机上的工作电流增大，中央处理器接收堵转检测模块检测电机上的工作电流和设定的电流参数进行对比，确定阀门状态为堵转时，如本来是要关闭动作的无法正常关闭时，电机反转，重新打开阀门，进行第二次关闭阀门动作，同理如果本来电机是带动阀门开起动作的，无法全部打开阀门时，重新闭合阀门，进行第二次打开。实现了自动处理堵转的目的，同时也保护了本控制器。

在上述的电动阀执行机构控制器中，所述的中央处理器的输出口还连接有用于提示工作状态的指示模块。中央处理器的工作状态可以直观的体现在指示模块中，方便操作人员了解电动阀执行机构的控制过程和工作状态。

在上述的电动阀执行机构控制器中，所述的指示模块包括LED显示屏和开机工作指示灯。这里当电动阀执行机构的控制器正常启动工作则指示灯亮，进行指示，同时，对于控制模式的设置和控制电动阀开关控制时间设置都可以在LED显示屏观察。

在上述的电动阀执行机构控制器中，所述的中央处理器还连接有用于测量流体温度的温度传感器。通过测量流体温度信号发送给中央处理器，中央处理器根据温度信号发出控制指令，控制电动阀门的开度从而达到恒温的效果。

在上述的电动阀执行机构控制器中，所述的按键组件包括至少三个按键。三个按键可以根据不同的功能组合实现控制模式的转换，时间的设定。

在上述的电动阀执行机构控制器中，所述的驱动模块为H桥开关电路，所述H桥开关电路包括两组开关组，每个开关组包括两个集电极对应连接的三极管，所述两个开关组的集电极之间连接电机，所述中央处理器输出口分别连接四个三极管的基极。中央处理器通过控制H桥开关电路的四个三极管中的导通顺序从而实现控制流过直流电机的电流方向即控制了电机的正反转。

在上述的电动阀执行机构控制器中，所述的中央处理器为单片机。使用单片机控制使得整个控制器更加智能，同时扩展功能强，价格低。

与现有技术相比，本实用新型电动阀执行机构控制器具有以下优点：

1、本实用新型通过对电动阀门的堵转检测并能进行多次反向开启从而实现堵转自处理功能，同时也保护电动阀的作用。

2、本实用新型通过按键组可自动选择电动阀的控制模式且设定阀门开关的定时时间，可设置循环定时模式和按时刻定时模式。

3、本实用新型通过LED显示屏进行定时时间和工作模式的显示，使得整个控制器的操作面板更具人性化设计。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是H桥开关电路的结构示意图。

图中，1、单片机；2、按键组件；3、指示模块；4、时钟电路；5、驱动模块；6、电机；7、温度传感器；8、堵转检测模块、M、直流电机。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、2所示，本电动阀执行机构控制器包括用于带动机械传动部分来传输出转矩和位移的电机6，该控制器还包括中央处理器和驱动模块5，中央处理器通过驱动模块5连接电机6，这里的电机6使用直流电电机M进行实现。驱动模块5为H桥开关电路，H桥开关电路包括两组开关组，每个开关组包括两个集电极对应连接的三极管，两个开关组的集电极之间连接直流电机M，中央处理器输出口分别连接三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的基极。三极管Q1和三极管Q4分别对应连接电源正负极，三极管Q2和三极管Q3对应分别连接电源的正负极。中央处理器通过控制H桥开关电路的四个三极管中的导通顺序从而实现控制流过直流电机M的电流方向即控制了电机的正反转。当三极管Q1、Q4导通时直流电机M正转，则当中央处理器控制三极管Q2、Q3导通时直流电机M为反转。这里的中央处理器选用为单片机1进行实现。

中央处理器的输出口还连接有用于提示工作状态的指示模块3。指示模块3包括LED显示屏和开机工作指示灯。LED显示屏为4位LED显示屏。中央处理器的输入口还分别连接有用于定时控制的时钟电路4、用于检测阀门状态的堵转检测模块8和用于设置电动阀开关定时时间的按键组件2。按键组件2包括至少三个按键。分别为设置键、位选键和增加键。长按设置键4秒进入一级菜单，LED显示屏屏幕显示进入设定开阀保持时间状态，再按一下设置键，屏幕显示进入设定阀门关闭保持时间状态。当进入设定状态后按下位选键，表示设置的阀门保持时间，即在开阀保持时间状态设置时为开阀保持时间，在关阀保持时间状态设置时关阀保持时间。使用位选键选择闪烁位，使用增加键改变数值。通过按位选键改变闪烁位，可完成时：分：秒的数据设置。

中央处理器根据按键组件2输入的设定信号通过时钟电路4计时准确一段时间后输出控制指令，通过驱动模块5控制电机6正反转，

中央处理器接收堵转检测模块8检测的电机6工作电流与设定的正常电流参数进行实时比较，电流大于正常电流参数时控制电机6进行反向转动在电机工作电流大于正常电流参数时中央处理器控制电机反向转动完中央处理器内部设定时间后再次进行正向转动。这里的中央处理器内部时间可以是调用空程序的循环时间，可为1秒、2秒，根据实际情况进行设定。当控制器检测到堵转后会反方向运行到开或关阀位置，到达开或关位置后再执行关或开动作，并在屏幕上闪烁显示0000-0001，表示当前重试的次数，当第三次重试失败后阀门停止运行。

中央处理器还连接有用于测量流体温度的温度传感器7。这里的温度传感器7测量流体的温度，比如检测游泳池的水温发送给中央处理器，中处理器根据检测的温度情况控制电机6的正反转的转换时间，从而实现都游泳池水温的控制，达到恒温的效果，无需另外加设检测外流体温度的设备，使得设置和安装更加的方便。

单片机1接收按键组件2输入的设置阀门一定时间后开起或关闭后，在时钟电路4计时到特定时间输出控制指令，通过驱动模块5控制直流电机M根据设定的信号进行正转或反转，即实现了定时控制电动阀的开关。单片机1通过H桥开关电路控制直流电机M正负极颠倒而实现正反转。同时中央处理器实时接收堵转检测模块8检测阀门状态，当阀门堵转无法闭合或开起时，直流电机M上的工作电流增大，中央处理器接收堵转检测模块8检测直流电机M上的工作电流和设定的电流参数进行对比，确定阀门状态为堵转时，如本来是要关闭动作的无法正常关闭时，直流电机M反转，重新打开阀门，进行第二次关闭阀门动作，还是没有正常关闭，则第二次直流电机M反转重新打开阀门，然后再次关闭；同理如果本来直流电机M是带动阀门开起动作的，无法全部打开阀门时，重新闭合阀门，进行第二次打开，二次打开失败时，进行重新闭合实现第三次打开。如果上述的第三次打开和关闭电动阀动作不能正常完成，则表示堵转超过正常自处理功能，单片机1控制直流电机M停止工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了单片机1、按键组件2、指示模块3、时钟电路4、驱动模块5、电机6、温度传感器7、堵转检测模块8、直流电机M等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims

1.一种电动阀执行机构控制器，包括用于带动机械传动部分来传输出转矩和位移的电机（6），其特征在于，该控制器还包括中央处理器和驱动模块（5），所述的中央处理器通过驱动模块（5）连接电机（6），所述中央处理器的输入口还分别连接有用于定时控制的时钟电路（4）、用于检测阀门状态的堵转检测模块（8）和用于设置电动阀开关定时时间的按键组件（2），所述的中央处理器根据按键组件（2）输入的设定信号通过时钟电路（4）计时一段时间后输出控制指令，通过驱动模块（5）控制电机（6）正反转，所述中央处理器接收堵转检测模块（8）检测的电机（6）工作电流与中央处理器内设定的正常电流参数进行实时比较，在电机（6）工作电流大于正常电流参数时中央处理器控制电机（6）反向转动完中央处理器内部设定时间后再控制电机（6）正向转动。

2.根据权利要求1所述的电动阀执行机构控制器，其特征在于，所述的中央处理器的输出口还连接有用于提示工作状态的指示模块（3）。

3.根据权利要求2所述的电动阀执行机构控制器，其特征在于，所述的指示模块（3）包括LED显示屏和开机工作指示灯。

4.根据权利要求1或2或3所述的电动阀执行机构控制器，其特征在于，所述的中央处理器还连接有用于测量流体温度的温度传感器（7）。

5.根据权利要求4所述的电动阀执行机构控制器，其特征在于，所述的按键组件（2）包括至少三个按键。

6.根据权利要求5所述的电动阀执行机构控制器，其特征在于，所述的驱动模块（5）为H桥开关电路，所述H桥开关电路包括两组开关组，每个开关组包括两个集电极对应连接的三极管，所述两个开关组的集电极之间连接电机（6），所述中央处理器输出口分别连接四个三极管的基极。

7.根据权利要求6所述的电动阀执行机构控制器，其特征在于，所述的中央处理器为单片机（1）。