CN2578637Y - 全数字气动调节蝶阀控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种全数字气动调节蝶阀控制装置，包括：一个三位五通或四通中央封闭双作用电磁阀，二个限流器，一个阀门开度数字检测装置，一个数字控制器，以及气管、导线。其技术特征为：用数字信号控制三位五通或四通中央封闭双作用电磁阀，由电磁阀调节气动执行机构动作，限流器作为速率调整，阀门开度数字检测装置检测蝶阀开度、方向及运行状态。数字控制器将被控液位或流量与设定值比较形成偏差数据，经过数字模型判断处理，输出两路数字信号给电磁阀，调节气缸及蝶阀的行程，保持液位或流量的恒定。改变了以往气动调节蝶阀采用“电气定位器”和模拟量控制的传统方式。可广泛用于石油、化工、水电、城市给排水、造纸等行业中进行恒液位、恒流量控制。
Description
所属技术领域：
本实用新型涉及气机电一体化自动控制技术，具体为一种数字调节气动蝶阀控制装置。
背景技术：
在石油、化工、水电、城市给排水、造纸等行业中，经常要进行恒液位、恒流量控制，这往往需要通过自动控制气动蝶阀来完成。以往完成恒液位、恒流量控制采用传统的模拟量控制气动蝶阀，这有以下几方面不足：①必须采用“电气定位器”，造价很高；②信号反馈采用电位器装置输出模拟信号，有摩擦，寿命短，随着磨损引起信号不准；③需要控制系统具有模拟信号输出功能；④调节频繁，降低蝶阀使用寿命。传统模拟量控制气动蝶阀的优点是控制软件比较简单，可采用成形的PID控制回路。
发明内容：
为了解决模拟信号控制气动调节蝶阀的不足，本实用新型提出一种全数字气动调节蝶阀的控制装置。这种控制装置的优点是蝶阀的调节和开度检测均由数字信号控制和传递，与传统技术相比，其优点主要有以下几方面：
①控制信号采用数字量，省去控制系统模拟量输出模块及电气定位器，降低系统造价；②数字信号抗干扰能力强，避免模拟信号在干扰环境下产生误动作及反馈不准；③反应速度快，数字量输出直接控制气动力源，不象模拟信号必须通过“电气定位器”转换；④开度检测采用数字检测装置，检测精度高，达到0.18°，并且能自动修正全开、全关初始值，消除模拟反馈装置由于机械安装位置的变化和磨损引起的误差；⑤通过对阀门开度数字检测装置的数字信号处理，可以实现对气动调节蝶阀气路或机械故障判断，而传统的模拟反馈装置无法实现这一功能；⑥采用数字控制方式，根据被控量变化速度，改变“数据死区设定”，避免气动机构频繁动作，延长气动机构、蝶阀使用寿命。
其技术难点是：
控制软件较复杂，要建立数字模型，其作用是：①根据被控量偏差值，设定输出数字信号；②对阀门开度数字检测信号频率进行处理，数字控制器自动修正全开、全关初始值，消除累积误差，并对气动调节阀卡阻或滞后等故障进行判断。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
采用三位五通(四通)中央封闭双作用电磁阀调节气缸动作，用二个限流器作为速率调整，用数字检测装置检测蝶阀开度。数字控制器将被控液位或流量转化成数字信号与设定值比较形成偏差量数据，经过数字模型处理判断，输出两路数字信号给双作用电磁阀，调节气缸及蝶阀的行程，保持液位或流量的恒定；数字控制器接收阀门开度数字检测装置数字信号，计算出蝶阀开度，判断蝶阀正常或故障状态，并可根据需要进行显示或通讯传递。
阀门开度数字检测装置由高精度数字编码器、机械传动机构、机械连接结构、保护外壳组成。数字编码器通过机械连接结构固定在气动执行机构的转轴上。当气动执行机构的转轴转动时，机械传动机构带动高精度数字编码器转轴转动，根据转轴转动的角度和速度，数字编码器发出不同频率的脉冲数字信号传递给数字控制器。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原理图。
图2是图1中气动执行机构的N-N剖面图。
图中1.三位五通(四通)双作用中央封闭电磁阀，2.气路，3.限流器4.阀门开度数字检测装置，5.气动执行机构，6.蝶阀，7.数字控制器8.数字反馈信号，9.开阀数字信号，10.关阀数字信号，11.全数字气动调节蝶阀控制装置。
具体实施方式：
在图1中，电磁阀1、限流器3通过气路2和气动执行机构5连接在一起。电磁阀1和数字控制器7通过导线连接。数字控制器7和阀门开度数字检测装置4通过导线连接。阀门开度数字检测装置4安装在气动执行机构5的转轴上。
动作原理：数字控制器将被控液位或流量的偏差值送入数字模型进行判断处理，根据被控液位或流量的偏差方向、变化趋势、变化速率、数字控制器分别输出两路数字信号9、10对气动调节机构进行控制。当信号9(开阀数字信号)输出时，气源由P进入，由D经过A进入气动执行机构5，推动活塞相对运行，气缸内的气由B经C从O1排出，蝶阀6开启；当信号10(关阀数字信号)输出时，气源由P进入，由C经B进入气动执行机构5，推动活塞相反运动，气缸内的气由A经D，从O2排出，蝶阀6关闭；当信号9、10均无输出时，气源及内、外气缸被封闭，蝶阀停在原位不动。信号8为开度数字信号，送入数字控制器7内计算出蝶阀开度，并判断蝶阀正常或故障状态。本全数字气动调节蝶阀数字控制器采用S7-224PLC，也可为其它系列PLC、单片机、工业控制机、DCS系统。
Claims (3)
1.一种全数字气动调节蝶阀控制装置，包括：一个三位五通或四通中央封闭双作用电磁阀，二个限流器，一个专用的阀门开度数字检测装置，一个数字控制器，一个气动执行机构以及气管导线，其特征是：数字控制器(7)两条信号线与三位五通或四通中央封闭双作用电磁阀(1)连接，数字控制器(7)两条信号线与阀门开度数字检测装置(4)连接，三位五通或四通中央封闭双作用电磁阀(1)与限流器(3)、气动执行机构(5)通过两条气路连接。
2.根据权利要求1所述的全数字气动调节蝶阀控制装置，其特征是：全数字气动调节蝶阀控制装置必须使用三位五通或四通中央封闭双作用电磁阀(1)及限流器(3)。
3.根据权利要求1所述的全数字气动调节蝶阀控制装置，其特征是：全数字气动调节蝶阀控制装置必须使用阀门开度数字检测装置(4)。
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| CN 02225719 CN2578637Y (zh) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 全数字气动调节蝶阀控制装置 |
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| CN 02225719 CN2578637Y (zh) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 全数字气动调节蝶阀控制装置 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101140294B (zh) * | 2006-09-05 | 2012-02-08 | 横河电机株式会社 | 评估控制阀性能的方法及其系统 |
| CN103836212A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-06-04 | 欧文凯利自控阀（上海）有限公司 | 现场总线控制智能一体化高性能调节阀 |
| CN108757959A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-06 | 江苏金发科技新材料有限公司 | 应用于动态称重设备中的蝶阀控制机构 |
| CN112128450A (zh) * | 2019-06-24 | 2020-12-25 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种风阀调节方法及风阀装置 |
| CN114634033A (zh) * | 2022-02-26 | 2022-06-17 | 共享智能装备有限公司 | 一种精准供料控制方法、蝶阀机构及其控制方法 |
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2002
- 2002-02-08 CN CN 02225719 patent/CN2578637Y/zh not_active Expired - Fee Related
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Owner name: SHENZHEN CITY QINGQUAN WATER CO., LTD. Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: SHENZHEN QINGQUAN WATER SUPPLY EQUIPMENT CO., LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518001, building 16, Shi Zhen building, No. 3017, Jiefang Road, Guangdong, Shenzhen Patentee after: Qingquan Water Co., Ltd.Shenzhen Address before: 518001, building 16, Shi Zhen building, No. 3017, Jiefang Road, Guangdong, Shenzhen Patentee before: Qingquan Water System Engineering Equipment Co., Ltd., Shenzhen |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20031008 Termination date: 20100208 |