CN203036076U - 一种阀门电动执行机构的检测装置 - Google Patents

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李卫国
张学龙
郭伟
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本实用新型属于检测技术领域，特别涉及一种阀门电动执行机构的检测装置。在此装置中，上位机通过RS-232串口与单片机最小系统通信，同时单片机系统配有显示屏以及按键等主要外设，单片机最小系统的输出接口通过光电隔离电路与以DSP芯片为核心的变频异步电机系统相连，通过控制异步电机的旋转来控制阀门的闭合，另外，在变频异步电机系统里装有温度、电流、电压信号采集模块，在阀门上装有转矩、行程信号采集模块，并将采集到的信号反馈给单片机最小系统。本装置适用于新一代的智能型电动阀门执行器，通过结构简单、经济适用的电路结构，实现了变频调速、阀位控制、实时显示、阀门状态监测、故障诊断、失效保护等多种功能，进一步提高了电动阀门执行机构的智能性和控制水平。

Description

一种阀门电动执行机构的检测装置
技术领域
本实用新型属于检测技术领域，特别涉及一种阀门电动执行机构的检测装置。
背景技术
阀门作为流体管网运输必不可少的控制机构，在工业生产中已经得到了广泛的应用，但传统的手工机械调节方式在许多场合已不能满足要求，而且在功能上和使用上也存在诸多缺点。为了满足工业管理自动化，智能化的需要，具有使用灵活方便，结构紧凑且控制性能好等诸多优点的阀门自动执行机构应用而生。而作为阀门电动执行机构执行动作的依据，阀门状态的检测装置在机构里有着极其重要的作用，如何准确检测执行机构的工作状态，对整个机构的正常工作十分重要。
实用新型内容
本实用新型提供了一种阀门电动执行机构的检测装置。
本实用新型的技术方案为：
该控制器包括上位机，单片机最小系统，变频异步电机系统和信号采集系统，其中信号采集系统包括温度、电流、电压采集和转矩、行程采集。
各部分的连接关系为：
上位机通过RS-232串口与单片机最小系统通信，单片机最小系统的输出接口通过光电隔离电路与以DSP芯片为核心的变频异步电机系统相连，变频异步电机系统里装有温度、电流、电压信号采集模块，在阀门上装有转矩、行程信号采集模块，并将采集到的信号反馈给单片机最小系统。
所述上位机为PC平台上运行的Labview程序，上位机通过RS-232串口可向单片机最小系统发送指令，而单片机可将当前控制器的运行参数发送给上位机实时显示。
所述单片机最小系统采用MSP430单片机，负责用户控制信号以及反馈信号处理，其电路包括时钟电路、复位电路、ISP下载线接口电路等。
所述变频异步电机系统以 DSP 为核心根据控制指令实现电机以不同状态运行。
所述信号采集系统包括温度、电流、电压采集和转矩、行程采集，电流采集使用霍尔电流传感器模块CSM200B，电压采集使用霍尔电压传感器模块VSM025，转矩采集使用高精度导电塑料电位器作为传感器，行程采集使用多圈绝对值编码器。
本实用新型的有益效果为：
本装置适用于新一代的智能型电动阀门执行器，通过结构简单、经济适用的电路结构，实现了变频调速、阀位控制、实时显示、阀门状态监测、故障诊断、失效保护等多种功能，进一步提高了电动阀门执行机构的智能性和控制水平。
附图说明
图1为所述检测装置的结构框图；
图2为所述检测装置的工作原理图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种阀门电动执行机构的检测装置，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
如图1所示为整个装置各模块的结构框图，包括单片机最小系统，变频异步电机系统，信号采集系统以及上位机。
通过PC平台上运行的Labview程序以及RS-232串口，上位机可以向单片机最小系统发送控制指令，而单片机可将当前控制器的运行参数发送给上位机实时显示；同时单片机系统配有显示屏以及按键等主要外设，通过这显示屏实时显示阀门当前状态，并通过按键操作控制阀门做出相应动作；单片机最小系统的输出接口通过光电隔离电路与以DSP芯片为核心的变频异步电机系统相连，通过控制异步电机的旋转来控制阀门的闭合；另外，在变频异步电机系统里装有温度、电流、电压信号采集模块，在阀门上装有转矩、行程信号采集模块，电流采集使用霍尔电流传感器模块CSM200B，电压采集使用霍尔电压传感器模块VSM025，转矩采集使用高精度导电塑料电位器作为传感器，行程采集使用多圈绝对值编码器，最后将这些传感器测得的各种信号反馈回单片机系统进行运算处理，并控制异步电机做出相应调整。
如图2所示为控制器的工作原理图，系统上电后，首先进行初始化设置，接着进行控制方式的设定，本装置有三种控制方式可根据需要由控制者切换，切换方式简单可靠，然后通过采样位置传感器上的电压信号，获得执行机构当前位置，与给定位置进行比较后运算得到相应控制命令，控制阀门闭合动作，此外，当检测到故障信号时，系统会停止运行。

Claims (1)

1.一种阀门电动执行机构的检测装置，其特征在于：包括上位机，单片机最小系统，变频异步电机系统和信号采集系统，其中信号采集系统包括温度、电流、电压采集和转矩、行程采集；
各部分的连接关系为：
上位机通过RS-232串口与单片机最小系统通信，单片机最小系统的输出接口通过光电隔离电路与以DSP芯片为核心的变频异步电机系统相连，变频异步电机系统里装有温度、电流、电压信号采集模块，在阀门上装有转矩、行程信号采集模块，并将采集到的信号反馈给单片机最小系统；所述单片机最小系统采用MSP430单片机，负责用户控制信号以及反馈信号处理，其电路包括时钟电路、复位电路、ISP下载线接口电路；所述变频异步电机系统以 DSP 为核心根据控制指令实现电机以不同状态运行；所述信号采集系统包括温度、电流、电压采集和转矩、行程采集，电流采集使用霍尔电流传感器模块CSM200B，电压采集使用霍尔电压传感器模块VSM025，转矩采集使用高精度导电塑料电位器作为传感器，行程采集使用多圈绝对值编码器。
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