一种兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置及控制箱制造方法及图纸

一种兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置及控制箱，适用于工矿企业中使用。包括控制单元、总线电路、就地操作按钮、检测装置、接线端子电源模块和交流接触器，其通过安装在原有电动执行机构本体上的扭矩传感器、温度传感器和绝对编码器，进行电动机扭矩和阀位采集和控制，实现对所有品牌电动执行机构的控制。多功能控制箱包括上箱体、下箱体、接线端子盒、接线端子支架、控制单元、交流接触器、接线端子，以及安装在原有电动执行机构本体上的扭矩传感器、温度传感器和绝对编码器。可以统一电动执行机构控制部分、兼容各种通信方式、兼容多种通信方式，冗余功能，控制功能，支持分体式安装，便于管理和维护。

A multi-function electric actuator control device and control box compatible with various communication modes

A multi-function electric actuator control device and a control box, which are compatible with various communication modes, are suitable for use in industrial and mining enterprises. Includes a control unit, bus circuit, local operation button, detection device, terminal power supply module and AC contactor, through the installation of the original electric actuator body of the torque sensor, temperature sensor and absolute encoder, motor torque and valve position acquisition and control, to achieve control of all brands of electric actuator. The multifunctional control box includes the upper box, the lower box, the connection terminal box, the connection terminal bracket, the control unit, the AC contactor, the connection terminal, and the torque sensor, the temperature sensor and the absolute encoder installed on the original electric actuator body. The electric actuator control part can be unified, compatible with various communication modes, compatible with various communication modes, redundant functions and control functions, supporting separate installation, and convenient for management and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置及控制箱
本技术涉及一种多电动执行机构控制装置、控制箱及控制方法，尤其适用于工矿企业中使用的兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置、控制箱及控制方法。
技术介绍
电动执行机构又称电动执行器，作为阀门、风门的开关和调节装置，广泛应用于电力、石化、冶金、水泥、市政和水处理等行业。目前现场使用的电动执行机构品牌和型号众多，国产品牌电动执行机构控制部分设计和制造工艺不理想，导致执行机构控制部分故障率很高，进口品牌电动执行机构备品备件价格昂贵，供货不及时。电动执行机构出现故障时，要么得不到及时修复，要么整机替代，严重影响生产，同时造成资源极大浪费，设备管理难度很大。此外目前，国家正在倡导智能化、数字化工厂和物联网建设，现有的电动执行机构无法满足多样化的通信要求，无法实施大量数据的传输和交换。
技术实现思路
针对上述技术问题，提供一种结构简单，使用方便，对多个品牌和型号的电动执行机构兼容性强，减少各品牌备件采购，缩短故障处理时间，更换方便的兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置、控制箱及控制方法为实现上述技术目的，本技术的兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置，它包括控制单元、总线电路、就地操作按钮、检测装置、接线端子电源模块和交流接触器，接线端子包括接线端子阳和接线端子阴，控制单元包括处理器、显示器、存储器、通信模块、设定开关、扩展插槽模块、转换电路和光电耦合器，检测装置包括设置在电动执行机构本体电动机上的扭矩传感器、温度传感器和阀位检测轴上的绝对编码器；其中，控制单元分别与电源模块、交流接触器、就地操作按钮和总线电路相连接，交流接触器通过接线端子与电动执行机构本体的电动机连接，设置在电动机上的温度传感器、轴端扭矩传感器和阀位检测轴上的编码器的输出端经接线端子，通过转换电路与处理器的输入端相连接，总线电路通过接线端子与设置在外壳上的通讯接口相连；处理器分别与显示器、存储器、通信模块、设定开关和扩展插槽模块相连接，处理器经转换电路通过接线端子输出4-20mA位置反馈信号，处理器通过顺序连接的光电耦合器、交流接触器与接线端子相连接，用于开关量与处理器之间控制信息的输入和输出；所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块，其中无线通信模块包括蓝牙模块、红外线模块、无线ZigBee模块、WiFi模块，有线通信模块包括RS485接口、USB接口、和总线接口。所述控制单元包括控制单元和备用控制单元，备用控制单元为冗余备用，当控制单元故障时自动启动备用控制单元开始工作，并发出故障信息。所述控制单元内设有多个扩展插槽模块；一种兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制箱，它包括检测装置、箱体和设置在箱体一侧的接线端子盒，接线端子盒上设有多个防水接头，接线端子盒内通过接线端子支架安装固定接线端子，接线端子盒与箱体内腔相通，箱体内腔一侧的接线端子为接线端子阴，另一侧为接线端子阳，检测装置的连接导线和电动机的电源线从防水接头穿过；其中箱体由下箱体和上箱体连接构成，下箱体内设有通过交流接触器固定导轨安装的交流接触器和电路板支撑板，电路板支撑板上并排设置控制单元和备用控制单元，上箱体上设有按键孔和显示器开口，按键孔内底部设有弹簧和圆柱形磁铁，圆柱形磁铁上设有就地操作按钮，就地操作按钮周围设有骨架密封，骨架密上设有就地操作按钮的按钮压板，显示器开口中设有显示器，显示器上设有显示器窗口强化玻璃，显示器窗口强化玻璃四周设有固定用的玻璃压板。所述下箱体内设有立柱，立柱之间设有提高刚性的3条横筋，电路支撑板固定在立柱上，下箱体外的下侧设有弧形槽，通过弧形槽将控制箱固定在管子。玻璃压板通过观察窗密封沟槽密封固定显示器窗口强化玻璃，下箱体和上箱体之间设有上箱体结合面密封沟槽，并通过螺栓固定。所述接线端子盒设有4个呈梯形布置的螺纹孔和密封沟槽，每个螺纹孔内安装一个防水接头。有益效果：1)本申请的控制装置兼容目前市面上所有品牌各种型号的电动执行机构控制部分，安装方便，改造简单；2)本申请的控制箱具有常备的冗余控制模块，大大降低了电动执行机构控制部分的故障率，减少维修频率；3)本申请的控制箱兼容多种通信方式，可以实现数据的无障碍传输和交换，便于组网，适用于各种工况情况；4)本申请的控制箱实现分体安装，可以安装在现场的墙体、平台上，或现场竖立的管子上，对安装场所要求低。本申请可以实现对进口品牌智能型电动执行机构、国产品牌智能型电动执行机构控制部分替代，还可以改造传统机械式电动执行机构，通过本申请的多功能控制单元将其改造成智能型。附图说明图1是本技术的控制箱结构图；图2是本技术的控制装置的电路框图；图3是本技术的下箱体的主视图；图4是本技术的下箱体的左视图；图5是本技术的下箱体的俯视图；图6是本技术的下箱体的F向视图；图7是本技术的上箱体的结构图；图8是本技术的上箱体的E-E剖视图；图9是本技术的接线端子盒图；图10是本技术的接线端子盒H-H剖视图；图中：1.电动执行机构本体；2.防水接头；3.接线端子盒；4.接线端子阳；5.接线端子阴；6.下箱体；7.上箱体；8.交流接触器；9.按钮压板；10.就地操作按钮；11.密封骨架；12.显示器窗口强化玻璃；13.玻璃压板；14.电路支撑板；15.控制单元；16.备用控制单元；17.弹簧；18.圆柱形磁铁；19.交流接触器固定导轨；20.接线端子支架；1-1矩传感器；1-2温度传感器；1-3绝对编码器；6-1立柱；6-2窗口；6-3弧形槽；7-1按键孔；7-2显示器开口；7-3观察窗密封沟槽；7-4上箱体结合面密封沟槽；15-1处理器；15-2显示器；15-3总线电路；15-4存储器；15-5通信模块；15-6设定开关。具体实施方式下面结合附图对本技术的一个实施例作进一步的描述：如图2所示，本技术的兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置，它包括控制单元15、总线电路15-3、就地操作按钮10、检测装置、接线端子电源模块15-7和交流接触器8，接线端子包括接线端子阳4和接线端子阴5，控制单元包括处理器15-1、显示器15-2、存储器15-4、通信模块15-5、设定开关15-6、扩展插槽模块15-8、转换电路和光电耦合器，检测装置包括设置在电动执行机构本体1电动机上的扭矩传感器1-1、温度传感器1-2和阀位检测轴上的绝对编码器1-3；其中，控制单元分别与电源模块15-7、交流接触器8、就地操作按钮10和总线电路15-3相连接，交流接触器8通过接线端子与电动执行机构本体1的电动机连接，设置在电动机上的温度传感器1-2、轴端扭矩传感器1-1和阀位检测轴上的编码器1-3的输出端经接线端子，通过转换电路与处理器15-1的输入端相连接，总线电路15-3通过接线端子与设置在外壳上的通讯接口相连；处理器15-1分别与显示器15-2、存储器15-4、通信模块15-5、设定开关15-6和扩展插槽模块15-8相连接，所述控制单元15内设有多个扩展插槽模块15-8，处理器15-1经转换电路通过接线端子输出4-20mA位置反馈信号，处理器15-1通过顺序连接的光电耦合器、交流接触器8与接线端子相连接，用于开关量与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置，其特征在于：它包括控制单元（15）、总线电路（15‑3）、就地操作按钮（10）、检测装置、接线端子电源模块（15‑7）和交流接触器（8），接线端子包括接线端子阳（4）和接线端子阴（5），控制单元包括处理器（15‑1）、显示器（15‑2）、存储器（15‑4）、通信模块（15‑5）、设定开关（15‑6）、扩展插槽模块（15‑8）、转换电路和光电耦合器，检测装置包括设置在电动执行机构本体（1）电动机上的扭矩传感器（1‑1）、温度传感器（1‑2）和阀位检测轴上的绝对编码器（1‑3）；其中，控制单元分别与电源模块（15‑7）、交流接触器（8）、就地操作按钮（10）和总线电路（15‑3）相连接，交流接触器（8）通过接线端子与电动执行机构本体（1）的电动机连接，设置在电动机上的温度传感器（1‑2）、轴端扭矩传感器（1‑1）和阀位检测轴上的编码器（1‑3）的输出端经接线端子，通过转换电路与处理器（15‑1）的输入端相连接，总线电路（15‑3）通过接线端子与设置在外壳上的通讯接口相连；处理器（15‑1）分别与显示器（15‑2）、存储器（15‑4）、通信模块（15‑5）、设定开关（15‑6）和扩展插槽模块（15‑8）相连接，处理器（15‑1）经转换电路通过接线端子输出4‑20mA位置反馈信号，处理器（15‑1）通过顺序连接的光电耦合器、交流接触器（8）与接线端子相连接，用于开关量与处理器（15‑1）之间控制信息的输入和输出。...

【技术特征摘要】
1.一种兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置，其特征在于：它包括控制单元（15）、总线电路（15-3）、就地操作按钮（10）、检测装置、接线端子电源模块（15-7）和交流接触器（8），接线端子包括接线端子阳（4）和接线端子阴（5），控制单元包括处理器（15-1）、显示器（15-2）、存储器（15-4）、通信模块（15-5）、设定开关（15-6）、扩展插槽模块（15-8）、转换电路和光电耦合器，检测装置包括设置在电动执行机构本体（1）电动机上的扭矩传感器（1-1）、温度传感器（1-2）和阀位检测轴上的绝对编码器（1-3）；其中，控制单元分别与电源模块（15-7）、交流接触器（8）、就地操作按钮（10）和总线电路（15-3）相连接，交流接触器（8）通过接线端子与电动执行机构本体（1）的电动机连接，设置在电动机上的温度传感器（1-2）、轴端扭矩传感器（1-1）和阀位检测轴上的编码器（1-3）的输出端经接线端子，通过转换电路与处理器（15-1）的输入端相连接，总线电路（15-3）通过接线端子与设置在外壳上的通讯接口相连；处理器（15-1）分别与显示器（15-2）、存储器（15-4）、通信模块（15-5）、设定开关（15-6）和扩展插槽模块（15-8）相连接，处理器（15-1）经转换电路通过接线端子输出4-20mA位置反馈信号，处理器（15-1）通过顺序连接的光电耦合器、交流接触器（8）与接线端子相连接，用于开关量与处理器（15-1）之间控制信息的输入和输出。2.根据权利要求1所述的兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置，其特征在于：所述通信模块（15-5）包括无线通信模块和有线通信模块，其中无线通信模块包括蓝牙模块、红外线模块、无线ZigBee模块、WiFi模块，有线通信模块包括RS485接口、USB接口、和总线接口。3.根据权利要求1所述的兼容多种通信方式的多功能电动执行机构控制装置，其特征在于：所述控制单元包括控制单元（15）和备用控制单元（16），备用控制单元（16）为冗余备用，当控制单元（15）故障时自动启动备用控制单元（16）开始工作，并发出故障信息。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏怀伟，陈世其，贺宇霞，
申请(专利权)人：上海依和电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31