一种阀门智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种阀门智能控制系统，包括核心控制单元、运动单元和人机交互界面，所述核心控制单元包括电源模块、主控核心板和驱动继电器，所述运动单元包括运动检测单元和运动控制单元，运动检测单元包括绝对值编码器和过距检测开关，运动控制单元包括电机过热传感器、驱动电机和变频软起动驱动电路。本实用新型专利技术采取变频软起驱动电路，能有效缓解电机启动时的电源冲击，电机启动力矩大，转速过渡平滑，对阀门的开启角度控制更精准；在发生堵转或过距时，能及时知道电机的状态，进行有效保护；同时在电机发生故障时，也能及时进行故障保护，防止损失进一步扩散。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及阀门控制
，特别是指一种阀门智能控制系统。
技术介绍
随着我国经济的发展以及人们生活水平质量的提高，应用于石化、发电、水处理、流程工业等系统的阀门要求也越来越高，环保、节能、高效是趋势。普通阀门控制器的电机控制驱动是采用双向交流接触器控制，容易产生电火花和电源冲击，无法获悉电机运行状况，系统稳定性也会受到一定程度的影响。
技术实现思路
基于以上的问题，本技术的目的在于提供一种适于现场安装、安全系数高、阀位控制精确的阀门智能控制系统。一种阀门智能控制系统，包括核心控制单元、运动单元和人机交互界面，所述核心控制单元包括电源模块、主控核心板和驱动继电器，所述运动单元包括运动检测单元和运动控制单元，运动检测单元包括绝对值编码器和过距检测开关，运动控制单元包括电机过热传感器、驱动电机和变频软起动驱动电路，所述电源模块、绝对值编码器、过距检测开关连接主控核心板，主控核心板连接驱动继电器，驱动继电器连接变频软起动驱动电路，变频软起动驱动电路连接驱动电机。优选地，所述人机交互界面包括红外遥控器和显示电路，红外遥控器与主控核心板无线相连接，显示电路与主控核心板物理连接。优选地，所述核心控制单元还包括状态继电器、信号继电器和电流信号控制电路。优选地，所述电流信号控制电路的电流信号输出范围为4_20mA。优选地，还包括远程接口。优选地，所述远程接口为遥调、遥信和/或遥控。优选地，还包括通讯接口单元，接口单元支持Modbus/Prof ibus协议。优选地，所述电源模块包括可靠电源和电源检测模块。本技术采取变频软起驱动电路，能有效缓解电机启动时的电源冲击，电机启动力矩大，转速过渡平滑，对阀门的开启角度控制更精准:在发生堵转或过距时，能及时知道电机的状态，进行有效保护；同时在电机发生故障时，也能及时进行故障保护，防止损失进一步扩散。【附图说明】图1为本技术一种阀门智能控制系统的结构示意图；图2为本技术一种阀门智能控制系统的工作流程图。图中标号说明如下:1-核心控制单元，11 -驱动继电器，21 -运动检测单元，211 -绝对值编码器，22-运动控制单元，222-变频软起动驱动电路，23-通讯接口单元，3-人机交互界面，31-红外遥控器，32-显示电路，33-远程接口。【具体实施方式】下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本技术的技术方案。图1为本技术一种阀门智能控制系统的结构示意图，该控制系统包括核心控制单元1、运动单元和人机交互界面3。核心控制单元I包括电源模块、主控核心板和驱动继电器11，运动单元包括运动检测单元21和运动控制单元22，运动检测单元21包括绝对值编码器211和过距检测开关，运动控制单元22包括电机过热传感器、驱动电机和变频软起动驱动电路222，电源模块、绝对值编码器211、过距检测开关连接主控核心板，设备采用12位绝对值编码器，提供4096个位置值，阀位反馈精度高；对远程控制输入的4?20mA电流信号，其阀位的控制精度达到I %，采用频率/电压/电流变换方式，用频率来调节输出电流，实现无级变流，精度高达1%，主控核心板连接驱动继电器11，驱动继电器11连接变频软起动驱动电路222，变频软起动驱动电路222连接驱动电机，采取变频软起驱动电路222，能有效缓解电机启动时的电源冲击，电机启动力矩大，转速过渡平滑，对阀门的开启角度控制更精准；在发生堵转或过距时，能及时知道电机的状态，进行有效保护；同时在电机发生故障时，也能及时进行故障保护，防止损失进一步扩散；核心控制单元I还包括状态继电器、信号继电器和电流信号控制电路；电流信号控制电路电流信号范围为4-20mA ;通讯接口单元23，接口单元支持Modbus/Prof ibus协议，设备支持Modbus和Profibus通讯协议，方便与集散控制系统的上位机或PLC进行远程通讯和控制管理，两大总线协议已兼容覆盖了绝大部分系统，方便用户的工控组网需求；电源模块包括可靠电源和电源检测模块。人机交互界面3包括红外遥控器31和显示电路32，红外遥控器31与主控核心板I无线相连接，显示电路32与主控核心板I物理连接，还包括远程接口 33，远程接口 33为遥调、遥信和/或遥控。通过电源检测电路和软件算法相结合，能自动判断出电源的状态和相序。当电源存在缺相故障时，发出警告信号，同时锁定电机不动作，避免电机烧毁；自动相序判定，极大地方便现场安装，动力电源以任意相序可以随便接，阀门动作都是正确的。智能阀门执行器控制软件的主要功能为:通过操作按钮(或远程控制节点)接受操作指令，进行参数设定或驱动电机动作，并把结果显示在LCD上(或反馈到控制室)；通过采集绝对值编码器数据，判断阀门当前对应的开启程度，根据算法执行相应动作，达到控制目标。图2为本技术一种阀门智能控制系统的工作流程图。人机交互界面:智能阀门控制器一共有两个旋钮，方向旋钮和就地/远程切换旋钮:方向旋钮在参数设置时用作上下翻页，在阀门控制时做为控制阀门分合的操作把手；就地/远程旋钮主要用来切换以下三种操作模式:停止、就地、远程。相应操作也可通过红外遥控器实现。执行机构上电或复位后，执行机构的控制系统首先对指令、程序区、数据区和A/D转换功能依次进行自检。这四部分的检测结果分别以汉字的形式在LCD液晶显示电路上显示出来。如果自检均正常，LCD液晶显示电路的阀位显示出当前阀位开度的百分数。若自检时某一项不正常，IXD显示电路右下角区域将一直显示有误，控制系统不接受任何操作，等待处理。系统正常运行时，液晶屏最上方显示就地\远程旋钮的当前位置，中间用百分比显示阀门开度，最下排显示告警信息。将方向旋钮放在“停止”位置，就地/远程旋钮放在“打开”位置并保持3S钟以上，液晶屏显示本机识别码。将方向旋钮放在“停止”位置，就地/远程旋钮放在“关闭”位置并保持3S钟以上，液晶屏进入参数设置页面，显示相应参数名称及信息。参数设置:将方向旋钮放在“停止”位置，就地/远程旋钮放在“关闭”位置并保持3S钟以上，控制系统进入参数设置菜单。在参数设置菜单页面下，5S无操作自动退出参数设置页面。用户可根据现场情况重新设置系统运行参数。系统参数设置会使用旋钮来实现按键功能。系统参数设置后，将存储在MCU的EEPROM中，掉电不会丢失。远控方式:远控有以下三种控制方式:(I)开关量控制:高电平接入“打开”引脚，执行“打开”动作。高电平接入“关闭”引脚，执行“关闭动作”。(2)模拟量控制方式下，4?20mA电流对应于0%?100%阀位，系统会根据输入的电流大小换算为对应的阀位，进而控制电机开/闭来调整阀门到达指定的阀位。(3)状态量控制方式下，系统根据输入的状态值，控制电机开/闭来调整阀门到达指定的阀位。进入菜单后，按下“确认键”后进入远控方式设定项，以前的设定值会显示出来。用户按下“返回键”则退回到上一级菜单，不会改变以前的设定值。用户可以利用该特点来查询以前的设定值。若用户需要修改以前的设定值，请按“上移键”或“下移键”改变显示的设定值。选中需要的设定值后，再按下“确认键”保存，并退回上一级菜单。再次按下“确认键”进入该菜单，即可显示修改后的设定值。行程限位:在本系统中，开限位和关限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀门智能控制系统，其特征在于：包括核心控制单元、运动单元和人机交互界面，所述核心控制单元包括电源模块、主控核心板和驱动继电器，所述运动单元包括运动检测单元和运动控制单元，运动检测单元包括绝对值编码器和过距检测开关，运动控制单元包括电机过热传感器、驱动电机和变频软起动驱动电路，所述电源模块、绝对值编码器、过距检测开关连接主控核心板，主控核心板连接驱动继电器，驱动继电器连接变频软起动驱动电路，变频软起动驱动电路连接驱动电机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪仕灿，
申请(专利权)人：上海好芯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31