电动阀智能控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有通讯功能的电动阀智能控制器。包括单片机、阀位电流取样电路、模拟量输入电路、电机控制电路、DCS系统、上位机，模拟量输入电路与DCS系统连接，接收上位机设定的阀门开度百分比，模拟量输入电路与阀位电流取样电路的信号同时输入比较器，其差值输入至单片机，模拟量输入电路为电流信号，且信号大小与阀门开度成比例关系；单片机的控制信号输出端通过隔离电路、运算放大电路连接至电机控制电路，控制电动阀电机的转动，形成电动阀开关回路，响应上位机阀门开度的设定；阀位电流取样电路与DCS系统连接，在上位机反馈阀门开启百分比。本实用新型专利技术具有操作简便、安全性能优异、自动化程度高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及远程操控电动阀的智能电气装置，具体是一种具有通讯功能的电动阀智能控制器。
技术介绍
目前，电动阀在国内外工矿企业应用广泛，市场现有操控电动阀门的电气装置只有一种普通的电动阀门控制器，这种产品不能与DCS通讯，只能安装在设备附近，由专人操作，不能实现电动阀远程智能操控，需要岗位操作人员多，劳动强度大，阀门开度精确性较差，经济效益低，生产自动化水平低。
技术实现思路
本技术针对
技术介绍
中存在的问题和不足，提供一种能实现电动阀的远程智能操控，不再需要人工现场操作，且操作简单，安全性能优异的电动阀智能控制器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动阀智能控制器，包括单片机、阀位电流取样电路、模拟量输入电路、电机控制电路、DCS系统、上位机；模拟量输入电路与DCS系统连接，接收上位机设定的阀门开度百分比，模拟量输入电路的信号与阀位电流取样电路的信号同时输入比较器，其差值通过隔离电路与单片机的控制信号输入端口连接，模拟量输入电路以电流信号为模拟输出信号，且信号大小与阀门开度成比例关系；单片机的控制信号输出端口依次通过隔离电路、运算放大电路连接至电机控制电路的信号输入端，电机控制电路的控制信号输出端连接电动阀电机，控制电动阀电机的转动，形成电动阀开关回路，响应上位机阀门开度的设定；阀位电流取样电路与DCS系统连接，在上位机反馈阀门开启百分比。采用上述技术方案的本技术，与现有技术相比，其有益效果是：电动阀智能控制器能够与DCS系统通讯，实现电动阀的远程智能操控，适用各类电动阀的控制，操作简便，安全性能优异，自动化程度高。作为优选，本技术更进一步的技术方案是：还包括阀限位、力矩开关电路，阀限位、力矩开关电路通过隔离电路与单片机连接，为单片机提供阀内部限位开关量；单片机的阀位状态输出端口依次通过隔离电路、阀位状态输出电路与DCS系统连接，为上位机提供阀门开启状态信息和阀内部限位开关量信息，用于阀限位保护和力矩保护及阀开启状态显示。附图说明图1是本技术实施例的电气结构框图；图2是电动阀电机与控制器部分的连接图；图中：单片机1，整流电路2，交流电源3，隔离电路4、8、14、18，运算放大电路5，电机控制电路6，电动阀电机7，阀位状态输出电路9，DCS系统10，上位机11，模拟量输入电路12，比较器13，阀电位器15,阀位电流取样电路16，阀限位、力矩开关17。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步的说明，目的仅在于更好的理解本
技术实现思路
。因此所举之例并非是对本
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的限制。参见图1，本实施例给出的电动阀智能控制器，由单片机1、上位机11、DCS系统10、电机控制电路6、控制信号输入和状态反馈部分、控制信号输出和阀位状态输出部分、电源部分组成；控制信号输入和状态反馈部分包括：模拟量输入电路12，阀电位器15，阀位电流取样电路16，阀限位、力矩开关17，比较器13，隔离电路14、18；模拟量输入电路12的信号输入端连接DCS系统10，接收上位机11设定的阀门开度百分比，模拟量输入电路12的信号输出端连接比较器13；阀位电流取样电路16的信号输入端连接阀电位器15，阀位电流取样电路16的信号输出端连接比较器13；模拟量输入电路12和阀位电流取样电路16均使用标准的4-20mA电流信号，比较器13对两路电流信号比较后将差值通过隔离电路14与单片机1的控制信号输入端口连接，模拟量输入电路12的模拟电流输出信号大小与阀门开度成比例关系；阀限位、力矩开关电路17通过隔离电路18与单片机1连接，为单片机1提供阀内部限位开关量。控制信号输出和阀位状态输出部分包括：隔离电路4、8，运算放大电路5，阀位状态输出电路9；单片机1的控制信号输出端口依次通过隔离电路4、运算放大电路5连接至电机控制电路6的信号输入端，电机控制电路6的控制信号输出端连接电动阀电机7，控制电动阀电机7的转动，形成电动阀开关回路，响应上位机阀门开度的设定；单片机1的阀位状态输出端口依次通过隔离电路8、阀位状态输出电路9与DCS系统10连接，为上位机11提供阀门开启状态信息和阀内部限位开关量信息，用于阀限位保护和力矩保护及阀开启状态显示；另外，阀位电流取样电路16与DCS系统10直接连接，为上位机11反馈、实时显示阀门开启百分比。电源部分包括交流电源3、整流电路2，整流电路2连接单片机1，为单片机1供电；交流电源3与电机控制电路6连接，为电动阀电机7供电。参见图2，单片机1和控制信号输入和状态反馈部分、控制信号输出和阀位状态输出部分封装于电气箱内，通过外接端子及通讯接口与其他设备联系，通过与DCS系统通讯，在远端实现对电动阀的智能操控。三相电源接入外接端子A、B、C、N；电动阀内部变阻器接入电阻输入外接端子1、2；电动阀限位开关常开点LSO1接入端子3、4；电动阀限位开关常开点LSC1接入外接端子5、6；电动阀限位开关LSO、力矩开关TSO串联接入外接端子7、8；电动阀限位开关LSC、力矩开关TSC串联接入外接端子9、10；电动阀电机的三相动力线和接入外接端子U、V、W、PE；电动阀位置电流信号外接端子11、12，电动阀开到位、关到位指示外接端子13、14；输入电流信号接入端子15、16。本实施例给出的电动阀智能控制器，其工作原理简述如下：智能控制器接收到远端控制室发出的电动阀开度百分比设定，当电动阀电机7向开方向转动，开到极限点时，电动阀开到位限位开关常闭点打开，智能控制器随即关闭输出，电机停止转动，同时控制器接收电动阀开到位限位开关常开点闭合信号，反馈至远端控制室显示开到位状态。当电动阀电机7向关方向转到，关到极限点时，电动阀关到位限位开关常闭点打开，智能控制器随即关闭输出，电机停止转动，同时控制器接收电动阀关到位限位开关常开点闭合信号，反馈至远端控制室显示关到位状态。智能控制器的开度显示功能原理：在电动阀开关过程中，随着电机的不停运转，智能控制器接收电动阀执行机构内部的滑动电阻变化值，经内部取样电路处理输出4-20mA电流信号至DCS系统10，在远端控制室上位机11显示电动阀的开度值，此开度值范围是0～100%；通过上位机11、DCS系统10可以预先设定：模拟量输入电路12输入4mA时，电机控制电路6输出交流电源控制电动阀电机7转动，阀门完全关闭；当模拟量输入电路12输入20mA时，电机控制电路6输出交流电源控制电动阀电机7转动，阀门完全打开；模拟量输入电路12输入8mA时，电动阀电机7转动，阀门开启50%。上述实施例仅仅是对本技术作举例说明。本技术所属
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，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动阀智能控制器，包括单片机、阀位电流取样电路、模拟量输入电路、电机控制电路、DCS系统、上位机，其特征在于：模拟量输入电路与DCS系统连接，接收上位机设定的阀门开度百分比，模拟量输入电路的信号与阀位电流取样电路的信号同时输入比较器，其差值通过隔离电路与单片机的控制信号输入端口连接，模拟量输入电路以电流信号为模拟输出信号，且信号大小与阀门开度成比例关系；单片机的控制信号输出端口依次通过隔离电路、运算放大电路连接至电机控制电路的信号输入端，电机控制电路的控制信号输出端连接电动阀电机，控制电动阀电机的转动，形成电动阀开关回路，响应上位机阀门开度的设定；阀位电流取样电路与DCS系统连接，在上位机反馈阀门开启百分比。

【技术特征摘要】
1.一种电动阀智能控制器，包括单片机、阀位电流取样电路、模拟量输入电路、电机控制电路、DCS系统、上位机，其特征在于：
模拟量输入电路与DCS系统连接，接收上位机设定的阀门开度百分比，模拟量输入电路的信号与阀位电流取样电路的信号同时输入比较器，其差值通过隔离电路与单片机的控制信号输入端口连接，模拟量输入电路以电流信号为模拟输出信号，且信号大小与阀门开度成比例关系；
单片机的控制信号输出端口依次通过隔离电路、运算放大电路连接至电机控制电路的信号输入端，电机控制电路的控制信号输出端连接电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周爱存，白军同，孙昌稳，
申请(专利权)人：唐山三友氯碱有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北;13