CN203023611U - 气动控制器、气动控制模块和位置监视器 - Google Patents
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Abstract
现有的无线位置监视器只能收集和传达位置信息,其不能直接地控制该促动器组件。本实用新型提供了气动控制器、气动控制模块和位置监视器,该气动控制器包括:外壳,该外壳被连接到促动器,并包括带有无线通信接口的位置监视器;和气动控制模块,该气动控制模块被连接到该外壳,并操作地耦合到该促动器。本实用新型的优点在于,该气动控制器既能够收集和传达位置信息,并能够直接地控制该促动器。
Description
技术领域
本公开通常涉及气动促动器控制,尤其涉及用于监视和控制气动促动器的无线气动控制器。
背景技术
阀通常被用于过程控制系统中,以操纵流体的流动。该阀的操作典型地是至少部分通过一个如定位器的过程控制设备来控制。该定位器可以被操作地耦合到一个促动器组件,例如,耦合到一个机械地耦合到该阀的滑动杆促动器。在某些情况下,阀促动器可以提供特殊的安装孔,安装板或类似物,它们例如与该促动器的轭成为一体或附着在该促动器的该轭上,使该定位器能够被安装到该促动器组件。
在某些情况下,无线位置监视器被安装到该阀/促动器组件,以监视该阀的位置,并提供一个无线反馈信号来指示该促动器组件的位置。然而,为了利用由一个无线位置监视器收集的位置信息来控制该促动器组件,需要额外的设备、器件和连接。
实用新型内容
在现有技术中,为了基于由该无线位置监视器收到的该位置信息来控制该促动器组件,该控制系统需要额外地利用气动控制,该气动控制被连接到该促动器组件并从该无线位置监视器分离。因此,本实用新型需要解决的技术问题是:无线位置监视器只能收集和传达位置信息,并且相应地,其不能直接地控制该促动器组件。
为了解决该技术问题,本实用新型提供了一种示例的气动控制器,其特征在于,包括:外壳,该外壳被连接到促动器,并包括带有无线通信接口的位置监视器;和气动控制模块,该气动控制模块被连接到该外壳,并操作地 耦合到该促动器,其中,该气动控制模块包括气动转换器,该气动转换器被操作地耦合到该位置监视器。
优选地,该外壳包括开口以接纳该气动控制模块。
优选地,该气动控制器还包括盖子,当该气动控制模块被移走时,该盖子被固定在该开口上。
优选地,通过有线连接器,该气动控制模块被操作地耦合到该位置监视器。
优选地,该位置监视器用于监视该促动器的位置。
优选地,该气动控制器用于通过该无线通信接口向控制系统提供该促动器的位置。
优选地,该气动控制器用于通过该无线通信接口接收来自该控制系统的指令。
优选地,该气动控制模块用于将该指令转换为气动信号。
优选地,该气动控制器用于利用该气动信号控制该促动器的位置。
本实用新型还提供了一种示例的气动控制模块,其特征在于,包括:气动转换器,其被操作地耦合到带有无线通信接口的位置监视器;气动放大器,其被操作地耦合到促动器;和控制模块基础,其操作地耦合该气动转换器和该气动放大器。
优选地,通过有线连接器,该气动转换器被操作地耦合到该位置监视器。
优选地,该气动转换器用于将该位置监视器通过该无线通信接口接收的指令转换为气动信号。
优选地,该气动转换器包括压电先导阀或电磁先导阀中的至少一个。
优选地,该气动放大器包括短管阀、提升阀、气动隔膜阀或气动中继阀中的至少一个。
优选地,该控制模块基础用于将该气动信号路由到该气动放大器。
优选地,该气动放大器放大该气动信号。
优选地,该气动放大器用于利用该气动信号控制该促动器的位置。
本实用新型也提供了一种示例的位置监视器,其特征在于,包括:外壳,其被连接到促动器;该外壳中的开口,其接纳气动控制模块;和无线通信接口;其中,该位置监视器被操作地耦接到该气动控制模块的气动转换器。
优选地,该位置监视器进一步包括一个盖子,当该气动控制模块未被连接到该外壳时,该盖子被固定在该外壳中的该开口上。
优选地,该位置监视器用于监视该促动器的位置。
优选地,该位置监视器通过该无线通信接口向控制系统提供该促动器的该位置。
优选地,该位置监视器用于通过该无线通信接口接收来自该控制系统的指令。
本实用新型又提供了一种示例的气动控制器,其特征在于,包括:外壳,其被操作地耦合到促动器;位置监视器,其被包含在该外壳内,并带有无线通信接口;和气动控制模块,其被包含在该外壳内,其中,该气动控制模块包括气动转换器,该气动转换器被操作地耦合到该位置监视器。
优选地,通过有线连接器,该气动控制模块被操作地耦合到该位置监视器。
优选地,该位置监视器用于监视该促动器的位置。
优选地,该气动控制器用于通过该无线通信接口向控制系统提供该促动器的该位置。
优选地,该气动控制器用于通过该无线通信接口接收来自该控制系统的指令。
优选地,该气动控制模块用于把该指令转换为气动信号。
优选地,该气动控制器用于利用该气动信号控制该促动器的位置。
本实用新型的优点在于,该气动控制器既能够收集和传达位置信息,并能够直接地控制该促动器。
附图说明
图1示出了一个已知的促动器控制系统的示例的框图。
图2示出了一个已知无线位置监视器的示例,该无线位置监视器可被用于与图1中的该控制系统相连。
图3A示出了为本文所述的一个示例的无线气动控制器。
图3B示出了图3A中的该示例的无线气动控制器的一个局部分解组件视图。
图3C示出了图3B中的该示例的无线气动控制器的一个局部分解组件视图。
图4A示出了图3A中的该示例的无线气动控制器,其中,气动控制模块被移除。
图4B示出了图4A中的该示例的无线气动控制器的一个局部分解组件视图。
图5示出了实现图3A中该示例的无线气动控制器的一个促动器控制器系统的示例的框图。
具体实施方式
通常,本文所述的该示例的无线气动控制器可以被操作地耦合到一个促动器,以提供一个阀和促动器组件的无线的阀位置监视和气动控制。更具体地,本文所述的该示例的无线气动控制器可以监视一个阀和/或阀促动器位置,并可以把阀和/或阀促动器位置信息传送到一个控制系统用于处理。该控制系统可以接着处理该位置信息(例如,进一步基于一个所需的控制点来决定该阀是否应该被打开/关闭),并返回合适的指令到该无线气动控制器。该无线气动控制器可以处理这些指令以产生一个气动信号,该气动信号可被用于依照该控制系统发送的该指令来控制该促动器组件。因此,利用本文所述的该示例的无线气动控制器的一个促动器控制系统只需要被安装到该促动器/阀组件上的一个设备,该设备与一个控制系统通信以监视和控制该促动器组件的位置。
另外,本文所述的该示例的无线气动控制器使该气动控制器能够从一个 无线气动控制器被转换为一个无线位置监视器,以满足特殊应用的需求。该示例的无线气动控制器的模块化也使一个气动控制模块能够从该阀和促动器组件被分离,便于该气动控制器的维护或保养。
在详细描述该示例的无线气动控制器之前,结合下图1对一个示例的已知促动控制系统100进行简要介绍。如图1所示,该气动控制系统100包括一个控制系统102。该控制系统102通过一个有线通信路径或链接106与一个气动控制104通信(例如,发送指令至气动控制104)。该气动控制104通过一个气动信号110控制一个促动器组件108。随着该促动器组件108运行,一个无线位置监视器112监视该促动器组件108的位置。例如,该无线位置监视器112收到指示该促动器组件108位置的一个反馈信号114。该无线位置监视器112通过一个无线通信链接118把该位置信息传送到一个网关116。该位置信息接着通过一个有线路径或链接120从该网关116被传送到该控制系统102。
在图1的该示例的已知促动器控制系统100中,为了基于由该无线位置监视器112收到的该位置信息来控制该促动器组件108,该控制系统102利用该气动控制104,该气动控制104被连接到该促动器组件108并从该无线位置监视器112分离。因此,该无线位置监视器112只能收集和传达位置信息,并且相应地,其不能直接地控制该促动器组件108。
图2示出了一个已知的无线位置监视器200的示例,该位置监视器200可被用于连接图1的该示例的促动器控制系统100。该示例的位置监视器200可以是,例如,一个型号4300系列的位置监视器。该无线位置监视器200可以被操作地耦合到一个促动器组件,例如图1中的该促动器组件108,以接收和无线地发送该促动器组件108的位置信息到一个控制系统,例如图1中的该控制系统102。该示例的无线位置监视器200可以被安装到例如一个旋转阀或一个滑杆阀,以收集阀位置信息。
该示例的无线位置监视器200可以收集和无线地发送该促动器组件108的位置信息到该控制系统102。该控制系统102接着可以利用该分离的气动控制104控制该促动器组件108的位置。该示例的无线位置监视器200不能直接控制被安装到其上的该促动器组件108。
图3A示出了本文所述的一个示例的无线气动控制器300。该示例的无线气动控制器300包括一个外壳302,该外壳302包括一个带有无线通信接口的位置监视器。该外壳302可以被操作地耦合到一个促动器组件,如图1中的该促动器组件108,以使该气动控制器300能够接收该促动器组件108的位置信息。该示例的无线气动控制器300可以被安装到例如一个旋转阀或一个滑杆阀,以收集阀位置信息。该示例的气动控制器300可以无线地发送该促动器组件108的位置信息到一个控制系统,如图1中的该控制系统102。
该控制系统102接着可以发送一条指令到该示例的气动控制器300,以控制该促动器组件108的位置。该示例的气动控制器300包括一个气动控制模块304,用以将该指令转换为一个气动信号,以控制该促动器组件108。因此,该示例的气动控制器300能够收集和传达位置信息,并能够直接地控制该促动器组件108。
如上所述,该示例的气动控制器300可以与图1中的该控制系统102通信。这种通信使该控制系统102能够作为一个更大的处理系统的一部分来控制该促动器组件108,该更大的处理系统例如是一个带有多个促动器组件的系统。在一个替代的示例中,该示例的气动控制器300可以包括一个单独的处理单元以控制该促动器组件108而不与该控制系统102通信。
另外,该示例的无线气动控制器300可以从一个气动控制器被转换为一个位置监视器以满足特殊应用的需求。该气动控制模块304可以从该外壳302被移除,以允许该气动控制器300只作为一个无线位置监视器来运行。进一步,该示例的气动控制器300的模块化使该气动控制模块304能够从促动器组件108被分离,便于该气动控制器300的维护或保养。
在一个替代的示例中,该无线气动控制器300可以被包括在或被集成在一个外壳302内,这样该气动控制模块304不可以被从该气动控制器300移除。
图3B示出了图3A中的该示例的无线气动控制器300的一个局部分解组件视图。该外壳302包括一个无线位置监视器306以收集和传达该促动器组件108的位置信息到图1的该控制系统102。另外,该无线位置监视器306从该控制系统102接收电子指令。该示例的无线气动控制器300的该外壳302 包括一个开口308以接纳该气动控制模块304。
该气动控制模块304包括两个气动转换器310,该气动转换器310通过一个衬垫312被放入该外壳302的该开口308中。该衬垫312在该气动控制模块304的内部器件与该气动控制器300的周围环境之间提供了一个密封。通过两个有线连接器314,该气动转换器310被操作地连接到该气动控制器300。该有线连接器314利用被母连接器对应件316所接纳(例如被插入)的公连接器,该母连接器对应件附着在被包含于该外壳302中的一个印制电路板318上,如图3C所示。该电路板318运行使各气动转换器310能够被独立地控制。当该气动控制器300被组装时,一个电磁干扰屏蔽320覆盖在该电路板318上。无需移除该屏蔽320就可接触到该电路板318上的该母连接器对应件316。
该气动转换器310把该无线位置监视器306从该控制系统102所接收到的一个电子指令(如一个电压,一个电流等)转换为一个气动信号(如一个成比例的压力值)。该气动转换器310可以是例如一个压电先导阀或电磁先导阀。两个气动转换器310被用于使该气动控制器300能够控制图1中该促动器组件108的打开和关闭位置。
该气动控制模块304包括一个气动控制模块基础322,该气动控制模块基础322操作地将该气动转换器310连接到一个气动放大器,在这个示例中,连接到一个短管阀324。该气动控制模块基础322是一个气动总管,用以密封和路由被该气动转换器310产生的该气动信号到该短管阀324。通过紧固件326,该气动转换器310被附着在该基础322上。紧固件328被用于连接该基础322到该外壳302。一个衬垫330被置于该基础322和该短管阀324之间。紧固件332被置于该短管阀324内以连接该气动控制模块304到该气动控制器300的该外壳302。该紧固件326,328和332可以是如螺丝或其他任何硬件器件,该硬件器件能够连接该气动控制模块304到该外壳302。
该气动控制模块304包括该短管阀324,以气动地控制图1中的该促动器组件108。该短管阀324通过该基础322接收来自该气动转换器310的该气动信号,并放大该气动信号。在这个示例中,该短管阀324被用于气动地控制该促动器组件108。然而,任何其他气动放大器都可以被用于放大来自 该气动转换器310的该气动信号并控制该促动器组件108,例如提升阀、气动隔膜阀或气动中继阀。该短管阀324包括一个供应口334和两个排气口336。该排气口334和336可以被形成螺纹,以使该气动控制器300能够通过例如管材被耦合到该促动器组件108。该短管阀324被用于根据接收到的该指令来控制该促动器组件108的位置。
在图3B的该示例中,该无线气动控制器300可以如上所述地直接控制一个阀/促动器组件的该气动设备,或者替代地,通过如下图4A-4B中所述从该气动控制器300移除该气动控制模块304,该气动控制器300可以被主要用作一个无线位置监视器。
图4A示出了图3A中的该示例的无线气动控制器300,其中该气动控制模块304被移除。一个可移除的盖子402被附着在该外壳302上,在图3A中该气动控制模块304曾位于这一附着位置,以允许该气动控制器300主要作为一个无线位置监视器而操作。通过移除该紧固件332和从该电路板318上的该母连接器对应件316上移除(如拔出)该有线连接器314,图3A的该气动控制模块304被移除。通过移除或打开该外壳302的一个前盖404,可接触到该对应的母连接器对应件316。
图4B示出了图3A中的该示例的无线气动控制器300的一个局部分解组件视图,其中该气动控制模块304被移除。该外壳302包括图3A中的该无线位置监视器306以收集和传达该促动器组件108的位置信息到图1中的该控制系统102。一旦该气动控制器模块304被移除,该前盖404被替换到该外壳302上。该衬垫312被置于该外壳302的该开口308和该可移除的盖子402之间,并且该盖子402被通过该紧固件332附着在该外壳上。
图5示出了实现图3A中该示例的无线气动控制器300的一个促动器控制器系统500的示例的框图。随着该促动器组件108运行,通过接收指示该促动器组件108位置的该反馈信号114,该气动控制器300监视该促动器组件108的位置。该气动控制器300通过该无线通信链接118把该位置信息传送到该网关116。该位置信息接着通过该有线路径或链接120从该网关116被传送到该控制系统102。该控制系统102通过该有线路径或链接120及该无线通信链接118发送电子指令到该气动控制器300。该气动控制器300通 过将该电子指令转换为该气动信号110,来直接控制该促动器组件108。因此,在图5的该示例中,该控制系统102只需要与图3A中的该气动控制器300通信以收集和传达位置信息,并直接控制该促动器组件108。
虽然某些示例的方法和装置已在本文描述,但是该专利的覆盖范围不仅限于此。反之,本专利涵盖了无论是从字面上或在等同原则下落入所附权利要求范围内的所有方法、设备和制品。
Claims (29)
1.一种气动控制器,其特征在于,包括:
外壳,该外壳被连接到促动器,并包括带有无线通信接口的位置监视器;和
气动控制模块,该气动控制模块被连接到该外壳,并操作地耦合到该促动器;
其中,该气动控制模块包括气动转换器,该气动转换器被操作地耦合到该位置监视器。
2.根据权利要求1所述的气动控制器,其特征在于,该外壳包括开口以接纳该气动控制模块。
3.根据权利要求2所述的气动控制器,其特征在于,进一步包括盖子,当该气动控制模块被移走时,该盖子被固定在该开口上。
4.根据权利要求1所述的气动控制器,其特征在于,通过有线连接器,该气动控制模块被操作地耦合到该位置监视器。
5.根据权利要求1所述的气动控制器,其特征在于,该位置监视器用于监视该促动器的位置。
6.根据权利要求5所述的气动控制器,其特征在于,该气动控制器用于通过该无线通信接口向控制系统提供该促动器的位置。
7.根据权利要求6所述的气动控制器,其特征在于,该气动控制器用于通过该无线通信接口接收来自该控制系统的指令。
8.根据权利要求7所述的气动控制器,其特征在于,该气动控制模块用于将该指令转换为气动信号。
9.根据权利要求8所述的气动控制器,其特征在于,该气动控制器用于利用该气动信号控制该促动器的位置。
10.一种气动控制模块,其特征在于,包括:
气动转换器,其被操作地耦合到带有无线通信接口的位置监视器;
气动放大器,其被操作地耦合到促动器;和
控制模块基础,其操作地耦合该气动转换器和该气动放大器。
11.根据权利要求10所述的气动控制模块,其特征在于,通过有线连接器,该气动转换器被操作地耦合到该位置监视器。
12.根据权利要求10所述的气动控制模块,其特征在于,该气动转换器用于将该位置监视器通过该无线通信接口接收的指令转换为气动信号。
13.根据权利要求10所述的气动控制模块,其特征在于,该气动转换器包括压电先导阀或电磁先导阀中的至少一个。
14.根据权利要求10所述的气动控制模块,其特征在于,该气动放大器包括短管阀、提升阀、气动隔膜阀或气动中继阀中的至少一个。
15.根据权利要求12所述的气动控制模块,其特征在于,该控制模块基础用于将该气动信号路由到该气动放大器。
16.根据权利要求15所述的气动控制模块,其特征在于,该气动放大器放大该气动信号。
17.根据权利要求12所述的气动控制模块,其特征在于,该气动放大器用于利用该气动信号控制该促动器的位置。
18.一种位置监视器,其特征在于,包括:
外壳,其被连接到促动器;
该外壳中的开口,其接纳气动控制模块;和
无线通信接口;
其中,该位置监视器被操作地耦接到该气动控制模块的气动转换器。
19.根据权利要求18所述的位置监视器,其特征在于,进一步包括一个盖子,当该气动控制模块未被连接到该外壳时,该盖子被固定在该外壳中的该开口上。
20.根据权利要求18所述的位置监视器,其特征在于,该位置监视器用于监视该促动器的位置。
21.根据权利要求20所述的位置监视器,其特征在于,该位置监视器通过该无线通信接口向控制系统提供该促动器的该位置。
22.根据权利要求21所述的位置监视器,其特征在于,该位置监视器用于通过该无线通信接口接收来自该控制系统的指令。
23.一种气动控制器,其特征在于,包括:
外壳,其被操作地耦合到促动器;
位置监视器,其被包含在该外壳内,并带有无线通信接口;和
气动控制模块,其被包含在该外壳内,其中,该气动控制模块包括气动转换器,该气动转换器被操作地耦合到该位置监视器。
24.根据权利要求23所述的气动控制器,其特征在于,通过有线连接器, 该气动控制模块被操作地耦合到该位置监视器。
25.根据权利要求23所述的气动控制器,其特征在于,该位置监视器用于监视该促动器的位置。
26.根据权利要求25所述的气动控制器,其特征在于,该气动控制器用于通过该无线通信接口向控制系统提供该促动器的该位置。
27.根据权利要求26所述的气动控制器,其特征在于,该气动控制器用于通过该无线通信接口接收来自该控制系统的指令。
28.根据权利要求27所述的气动控制器,其特征在于,该气动控制模块用于把该指令转换为气动信号。
29.根据权利要求28所述的气动控制器,其特征在于,该气动控制器用于利用该气动信号控制该促动器的位置。
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