一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统，包括活塞缸、与所述活塞缸相配合的活塞及活塞杆、设置在所述活塞缸顶部的位移传感器、集成阀组、控制器，所述集成阀组包括三位五通控制阀、设置在所述三位五通控制阀阀体上的两位三通电磁阀、设置在所述三位五通控制阀阀体上方的两位三通气控阀Ⅰ、设置在所述三位五通控制阀阀体上的两位三通气控阀Ⅱ、步进电机，所述步进电机的输出端与所述三位五通控制阀阀芯连接，所述控制器与所述三位五通控制阀阀体固定连接。本实用新型专利技术做到了调节精度高、响应时间快，减少了由复杂的控制回路带来的能效损失，并搭载了可视化的控制系统使气动执行器更加智能化。

An Electrical Integrated Control System for Regulating Pneumatic Actuator

The utility model discloses an electric integrated control system for an adjustable pneumatic actuator, which comprises a piston cylinder, a piston and a piston rod matched with the piston cylinder, a displacement sensor, an integrated valve group and a controller arranged on the top of the piston cylinder. The integrated valve group comprises a three-way five-way control valve and two three-way electromagnets arranged on the body of the three-way five-way control valve. The valve, the two three-way three-way control valve I arranged above the three-way five-way control valve body, the two three-way three-way control valve II arranged on the three-way five-way control valve body and the stepping motor are connected with the output end of the stepping motor and the three-way five-way control valve spool, and the controller is fixed connected with the three-way five-way control valve body. The utility model achieves high adjustment accuracy, fast response time, reduces energy efficiency loss caused by complex control loop, and carries a visual control system to make the pneumatic actuator more intelligent.

【技术实现步骤摘要】
一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统
本技术涉及一种气动执行机构用控制系统，具体地说是一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统。
技术介绍
目前，传统阀门气动控制系统是由多个控制附件通过金属管件的逻辑连接而成，如图6所示，气源5'通过过滤减压阀6'，气源5'提供的气体其中一路通到两位三通电磁阀32'，两位三通电磁阀32'通过控制室7'提供电源来控制下端连接的两位三通气控阀33'的开关量位置，从而控制活塞缸1'上下腔气体流入的通断；气源5'提供的气体另一路通到定位器4'，控制室7'提供给定位器4'电源与模拟量信号，定位器4'通过反馈杆的机械位置反馈信号与输入信号的比较，来实现两个输出端通气，进一步控制三位五通气控阀31'来实现阀门的开关与调节。传统阀门气动控制系统包含有过滤减压阀6'、定位器4'、中级放大器或两位三通电磁阀32'、两位三通气控阀33'、三位五通气控阀31'等附件，并通过金属管将附件做成逻辑连接，结构复杂且漏气点多。传统阀门气动控制系统中的定位器4'的采用弹簧作为主要的反馈，并仅能输出微量的气信号，所以他需要搭载两位三通电磁阀32'或中继放大器对气缸进行间接控制，这会影响到系统响应时间传统阀门气动控制系统控制阀门定位时，因为两位三通电磁阀32'或中级放大器都是开关量的控制，需要往复通断调节才能定位，所以特性曲线会出现震荡。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统。本技术采用的技术手段如下：一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统，包括活塞缸、与所述活塞缸相配合的活塞及活塞杆、设置在所述活塞缸顶部的位移传感器、集成阀组、控制器；所述活塞缸的底部设有底部进气口，所述活塞缸的顶部设有顶部进气口；所述集成阀组包括三位五通控制阀；所述三位五通控制阀包括三位五通控制阀阀体、步进电机、设置在所述三位五通控制阀阀体内的三位五通控制阀阀芯、霍尔编码器；所述步进电机的输出轴与所述三位五通控制阀阀芯连接，且所述步进电机的输出轴的轴线与所述三位五通控制阀阀芯的轴线重合，所述霍尔编码器与所述三位五通控制阀阀芯连接；所述集成阀组还包括设置在所述三位五通控制阀阀体上的两位三通电磁阀、设置在所述三位五通控制阀阀体上方的两位三通气控阀Ⅰ、设置在所述三位五通控制阀阀体上的两位三通气控阀Ⅱ；气源通过管路与过滤减压阀的进气口连通，所述过滤减压阀的出气口通过管路分别与所述两位三通电磁阀的总进气口P连接、与所述三位五通控制阀的总进气口P连接；所述两位三通电磁阀的控制出气口A通过管路分别与所述两位三通气控阀Ⅰ的控制端连接、与所述两位三通气控阀Ⅱ的控制端连接；所述三位五通控制阀的控制出气口B通过管路与所述两位三通气控阀Ⅰ的总进气口P连接，所述三位五通控制阀的控制出气口A通过管路与所述两位三通气控阀Ⅱ的总进气口P连接；所述两位三通气控阀Ⅰ的控制出气口A通过管路与所述顶部进气口连通，所述两位三通气控阀Ⅱ的控制出气口A通过管路与所述底部进气口连通所述集成阀组还包括设置在所述三位五通控制阀阀体上并检测将所述过滤减压阀出气口与所述三位五通控制阀的总进气口P连通的管路中压力的压力传感器Ⅰ、设置在所述三位五通控制阀阀体上并检测将所三位五通控制阀的控制出气口B与所述两位三通气控阀Ⅰ的总进气口P连通的管路中压力的压力传感器Ⅱ、设置在所述三位五通控制阀阀体上并检测将所述三位五通控制阀的控制出气口A与所述两位三通气控阀Ⅱ的总进气口P连通的管路中压力的压力传感器Ⅲ；所述控制器与所述三位五通控制阀阀体固定连接，且所述控制器分别与所述两位三通电磁阀电连接、与所述压力传感器Ⅰ电连接、与所述压力传感器Ⅱ电连接、与所述压力传感器Ⅲ电连接、与所述位移传感器电连接、与所述步进电机电连接、与所述霍尔编码器电连接。所述三位五通控制阀还包括设置在所述三位五通控制阀阀块上的两个消声器。所述步进电机具有输出端的一侧设置在电机座内，且所述电机座与所述三位五通控制阀阀体固定连接，所述步进电机远离输出端的一侧设置在电机保护罩内，且所述电机保护罩与所述电机座固定连接。所述霍尔编码器设置在所述电机座内，且所述电机座在所述霍尔编码器所在处设有编码器保护罩。所述步进电机设置在电机保护罩内。所述控制器根据阀门的智能化发展趋势，在设计上应用了高效能智能单片机控制系统，控制器内置人机对话功能，且所述控制器配有大屏显示功能、非侵入式设计、具有诊断功能和红外遥控功能。控制所述控制器的控制室7与所述控制器4电连接。使用状态下：气源提供的气体通过过滤减压阀后，气源提供的气体有两条支路：第一条支路为小管径少量气体走向支路：少量气体通过所述控制器控制的所述两位三通电磁阀后又分别走向两位三通气控阀Ⅰ的控制端和两位三通气控阀Ⅱ的控制端；第二条支路为大管径大量气体走向支路：气体通过管路a与所述三位五通控制阀的总进气口P连接，所述三位五通控制阀的控制出气口B通过管路b与所述两位三通气控阀Ⅰ的总进气口P连接，所述三位五通控制阀的控制出气口A通过管路c与所述两位三通气控阀Ⅱ的总进气口P连接，所述两位三通气控阀Ⅰ的控制出气口A与所述顶部进气口连通，所述两位三通气控阀Ⅱ的控制出气口A与所述底部进气口连通；所述三位五通控制阀上分别设有检测管路a中气体压力的压力传感器Ⅰ、检测管路b中气体压力的压力传感器Ⅱ和检测管路c中气体压力的压力传感器Ⅲ，且压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ分别将检测的数据反馈给所述控制器。当有电时，所述两位三通电磁阀时刻保持所述两位三通电磁阀的总进气口P与所述两位三通电磁阀的控制出气口A处于连通状态，少量气体分别进入所述两位三通气控阀Ⅰ的控制端和所述两位三通气控阀Ⅱ的控制端，使所述两位三通气控阀Ⅰ时刻保持所述两位三通气控阀Ⅰ的总进气口P与所述两位三通气控阀Ⅰ的控制出气口A连通，所述两位三通气控阀Ⅱ时刻保持所述两位三通气控阀Ⅱ的总进气口P与所述两位三通气控阀Ⅱ的控制出气口A连通；当所述一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统不工作状态时，所述三位五通控制阀的总进气口P、所述三位五通控制阀的控制出气口A、所述三位五通控制阀的控制出气口B、三位五通控制阀的排气口R、三位五通控制阀的排气口S均处于不连通状态。当想使所述活塞杆向下运动时，所述控制器控制所述步进电机运动，且在所述步进电机运动时所述霍尔编码器实时检测所述三位五通控制阀阀芯的运动情况，并将检测到的信息反馈给所述控制器，所述步进电机驱动所述三位五通控制阀阀芯运动，进而使所述三位五通控制阀的总进气口P与所述三位五通控制阀的控制出气口B连通，同时使所述三位五通控制阀的控制出气口A与所述三位五通控制阀的排气口R连通，大量气体经过所述二位三通气控阀Ⅰ、所述顶部进气口进入所述活塞上方，同时活塞下方的气体依次经过所述二位三通气控阀Ⅱ、所述三位五通控制阀的控制出气口A、所述三位五通控制阀的排气口R排至大气中，所述活塞在气体压力的作用下向下运动，并且在运动的同时所述位移传感器检测位移信号，并将位移信号传送至所述控制器。在大量气体流通的同时所述压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ时刻检测管路a、管路b、管路c中的压力，并将数据反馈至所述控制器。当想使所述活塞杆向上运动时，所述控制器控制所述步进电机运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统，其特征在于，包括活塞缸、与所述活塞缸相配合的活塞及活塞杆、设置在所述活塞缸顶部的位移传感器、集成阀组、控制器；所述活塞缸的底部设有底部进气口，所述活塞缸的顶部设有顶部进气口；所述集成阀组包括三位五通控制阀；所述三位五通控制阀包括三位五通控制阀阀体、步进电机、设置在所述三位五通控制阀阀体内的三位五通控制阀阀芯、霍尔编码器；所述步进电机的输出轴与所述三位五通控制阀阀芯连接，且所述步进电机的输出轴的轴线与所述三位五通控制阀阀芯的轴线重合，所述霍尔编码器与所述三位五通控制阀阀芯连接；所述集成阀组还包括设置在所述三位五通控制阀阀体上的两位三通电磁阀、设置在所述三位五通控制阀阀体上方的两位三通气控阀Ⅰ、设置在所述三位五通控制阀阀体上的两位三通气控阀Ⅱ；气源通过管路与过滤减压阀的进气口连通，所述过滤减压阀的出气口通过管路分别与所述两位三通电磁阀的总进气口P连接、与所述三位五通控制阀的总进气口P连接；所述两位三通电磁阀的控制出气口A通过管路分别与所述两位三通气控阀Ⅰ的控制端连接、与所述两位三通气控阀Ⅱ的控制端连接；所述三位五通控制阀的控制出气口B通过管路与所述两位三通气控阀Ⅰ的总进气口P连接，所述三位五通控制阀的控制出气口A通过管路与所述两位三通气控阀Ⅱ的总进气口P连接；所述两位三通气控阀Ⅰ的控制出气口A通过管路与所述顶部进气口连通，所述两位三通气控阀Ⅱ的控制出气口A通过管路与所述底部进气口连通所述集成阀组还包括设置在所述三位五通控制阀阀体上并检测将所述过滤减压阀出气口与所述三位五通控制阀的总进气口P连通的管路中压力的压力传感器Ⅰ、设置在所述三位五通控制阀阀体上并检测将所三位五通控制阀的控制出气口B与所述两位三通气控阀Ⅰ的总进气口P连通的管路中压力的压力传感器Ⅱ、设置在所述三位五通控制阀阀体上并检测将所述三位五通控制阀的控制出气口A与所述两位三通气控阀Ⅱ的总进气口P连通的管路中压力的压力传感器Ⅲ；所述控制器与所述三位五通控制阀阀体固定连接，且所述控制器分别与所述两位三通电磁阀电连接、与所述压力传感器Ⅰ电连接、与所述压力传感器Ⅱ电连接、与所述压力传感器Ⅲ电连接、与所述位移传感器电连接、与所述步进电机电连接、与所述霍尔编码器电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种调节型气动执行机构用电气集成控制系统，其特征在于，包括活塞缸、与所述活塞缸相配合的活塞及活塞杆、设置在所述活塞缸顶部的位移传感器、集成阀组、控制器；所述活塞缸的底部设有底部进气口，所述活塞缸的顶部设有顶部进气口；所述集成阀组包括三位五通控制阀；所述三位五通控制阀包括三位五通控制阀阀体、步进电机、设置在所述三位五通控制阀阀体内的三位五通控制阀阀芯、霍尔编码器；所述步进电机的输出轴与所述三位五通控制阀阀芯连接，且所述步进电机的输出轴的轴线与所述三位五通控制阀阀芯的轴线重合，所述霍尔编码器与所述三位五通控制阀阀芯连接；所述集成阀组还包括设置在所述三位五通控制阀阀体上的两位三通电磁阀、设置在所述三位五通控制阀阀体上方的两位三通气控阀Ⅰ、设置在所述三位五通控制阀阀体上的两位三通气控阀Ⅱ；气源通过管路与过滤减压阀的进气口连通，所述过滤减压阀的出气口通过管路分别与所述两位三通电磁阀的总进气口P连接、与所述三位五通控制阀的总进气口P连接；所述两位三通电磁阀的控制出气口A通过管路分别与所述两位三通气控阀Ⅰ的控制端连接、与所述两位三通气控阀Ⅱ的控制端连接；所述三位五通控制阀的控制出气口B通过管路与所述两位三通气控阀Ⅰ的总进气口P连接，所述三位五通控制阀的控制出气口A通过管路与所述两位三通气控阀Ⅱ的总进气口P连接；所述两位三通气控阀Ⅰ的控制出气口A通过管路与所述顶部进气口连通，所述两位三通气控阀Ⅱ的控制出气口A通过管路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥举，赵铁强，陈德宝，
申请(专利权)人：大连亨利测控仪表工程有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21