数显型防爆阀门电动装置控制器制造方法及图纸

一种阀门电动装置控制器，属于对使用三相交流电源的阀门控制器的技术改造。其特点是在控制器内部采用电子技术将阀门的运行状况、开度位置，变成若干位十进制数字显示。对来自机械部分的阀位、转矩信号，采用安全栅的电路结构处理，符合国家防爆标准。并备有电源、电机缺相检测和保护电路，工作稳定、可靠。该控制器与阀门电动装置的机械部分配合使用，可单机操作，也可与计算机配套，多台集中操作，实现对各种阀门的远距离自动控制。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种阀门电动装置控制器。阀门电动装置控制器，是根据运行人员或自动装置的命令去执行启动电动机，操作阀门的开启和关闭的。当阀门的运行状况符合要求时，亦即阀门的直行程、角行程或转矩达到额定值时，控制器又要根据行程控制或转矩限制机构送来的信号，迅速切断电机的电源。所以电动装置的控制器，必须和机械部分(主要是行程控制机构和转矩限制机构)相互配合，协调一致，才能保证阀门电动装置具有良好的工作性能。目前国内各个生产阀门电动装置的厂家，在控制器电路中有不同形式，但总起来说，必须满足几个基本要求1、行程控制准确无误；2、转矩限制稳定可靠；3、远距离操作的电动装置，控制器必须配有相应的显示设备，随时将阀门的运行状况，如开启、关闭、正常、故障和阀位工况等反应给运行人员。为满足这些要求，行程控制通常采用的是行程开关控制方式，显示设备通常采用交流电压表，指示开度值，彩色信号灯指示运行状态，或采用机械式指针指示开度值和运行状态。例如北方阀门公司、鞍山市阀门电动装置厂生产的Z型、AZ型、AQ型、BDZW型、DZW型阀门电动装置和天津市第二通用机械厂、天津市阀门驱动技术研究所联合引进美国费成齿轮公司的LIMITORQUE·SMC系列阀门电动装置，其控制器的电路形式，均为以上所述的设计结构。这种传统的设计结构，已经形成系列化产品，在工程上广泛使用。但是，在长期的生产实践中也逐步暴露了一些问题。例如行程开关和转矩限制开关都和控制回路直接相连，亦即它们的触点电压都是交流供电三项四线制电源的线电压或相电压。因此，在有爆炸性气体的场合使用，必须采用隔爆措施。再如显示设备的精度低，造成开度位置的控制精度低，对于要求精确开度控制的场合，常常使运行人员很难进行准确操作。又如对驱动阀门电动装置的三相异步电动机，没有缺相保护功能，当远距离操作时，因无法及时发现电机运转情况，常有电机因缺相运行而烧毁的事故发生。本技术的目的是要提供一种改进的阀门电动装置控制器。由于它打破了传统的设计结构，以尽可能完善的电路设计来简化机械结构，因而对现有产品电动装置的机械部分只要稍加改动，就可以和本技术配套使用。它的控制电路采用安全栅的设计结构，显示设备采用光电组合器件的显示方式，并备有可靠的电机缺相保护电路，从而完善控制器的功能，克服现有产品的不足。本技术的目的是这样实现的1、将阀门运行过程中的阀位变化，包括直行程和角行程阀门，通过机械部分转换成连续的开关信号。此开关信号经电缆传输线馈送到控制器，经一系列的电路处理，由显示器的若干位十进制数字显示出来，指示阀门的开度状况，并驱动控制器的执行单元，按照运行人员的命令完成各种自动操作。2、将阀门运行过程的负荷状况，包括直行程和角行程阀门，通过机械部分的转矩限制开关，转换成开关信号，此开关信号经电缆传输线馈送到控制器，经电路处理，由执行单元完成过转矩时自动切断电动机电源的动作。3、将三相四线制电源供电中的线电压送到检测电路的输入端，若三相线电压中有任一相因故障断电，执行单元都拒绝合闸，起到自动保护电机之目的。将电机接线端子上的电机供电电压，送到电机缺相检测电路输入端，若电机运行中因接触器触点不良而造成缺相，执行单元立刻掉闸，保护电动机不至因缺相运行而烧毁。4、控制电路的输入端全部采用安全栅的设计结构以弱电控制强电，所有输入端触点的电压低于10伏，电流小于50微安。符合国家标准GB3836.4－83的规定，控制线电缆中无电源线，即使短路也无引爆危险，因此电动装置的机械部分无须采取隔爆措施就可实现防爆技术要求。附图说明图1是整个装置的方框图。图2是阀位脉冲整形单元电原理图。图3是可逆计数显示、开度位置设定单元电原理图。图4是输出转矩控制、过载告警解除单元电原理图。图5是电源、电机缺相检测及保护单元电原理图。图6是供电及执行单元电原理图。图7是强控单元电原理图。图8是整个装置与机械部分的联接示意图。现参照附图将整个装置的工作过程简述如下首先将拨盘开关设定一预定数值，该数值大于显示器的显示数，然后按下开阀按钮QA，接触器线圈QC得电，3组常开主触头QC闭合，同时辅助触头QC闭合，电机正转。阀门缓缓开启，显示器的若干位十进制显示数递增，当显示器显示数与拨盘开关设定数一致时，继电器J2得电，继电器J2的常闭触点J2－1断开，电机停转，实现到位自动停车功能。由图7分析可知，此时不能再次开阀，开度位置被锁定。按下关阀按钮FA，接触器线圈FC得电，3组常开主触头FC闭合，电机反转，阀门缓缓关闭。显示器的若干位十进制显示数递减，当显示器的显示数出现全零显示即“0.0.0”显示时继电器J3得电，继电器J3的常闭触点J3断开，电机停转。实现关阀过零自动停车和关阀过零锁定功能。由图7分析可知，此时不能再次关阀，关阀过零位置被锁定。图7中的J1是图4中双向转矩限制开关K3执行继电器J1的常闭触点。当开阀过程或关阀过程中出现过转矩故障时，继电器J1得电，继电器J1的常闭触点J1断开，电机停转。实现开阀或关阀过程中的过转矩自动停车功能。由图7分析可知，继电器J1的常闭触头J1断开时，无论是开阀或关阀操作，控制电路都拒绝合闸。为避免这种情况，设置了一个瞬时过载解除按钮RELEASE，用来解除过载状况。K3是若干个转矩限制开关的组合，连接方式为并联，安放在适当的位置上，构成双向差值转矩限制机构。图7中的J5－2是图5中电源供电缺相保护电路执行继电器J5的常闭触点，各种原因造成的电机缺相供电，都会使继电器J5得电，继电器J5的常闭触点J5－2断开。保护电机不致因缺相供电而烧毁。电机缺相保护电路设有光告警和声告警双重功能，连续告警时为电源供电缺相，瞬时告警时为电机供电缺相。图5中的J5－1是电源供电缺相保护电路执行继电器J5的常开触点，缺相供电时，控制电路拒绝合闸。缺相告警灯D52亮，同时继电器J5常开触点J5－1闭合，蜂鸣器YD51发出声告警信号，提醒运行人员注意。图7中的J2－2是图6中开度位置锁定执行继电器J2的常闭保持触点。它与辅助触头FC串联后并接在关阀按钮FA两端，当运行人员进行关阀设定位置操作时，首先将拨盘开关设定一预定数值，该数值小于显示器的显示数，然后按下关阀按钮FA，电机反转，阀门缓缓关闭，设定数一致时，继电器J2得电，继电器J2的常闭触点J2－2断开，电机停转实现到位自动停车功能。由图7分析可知，到位自动停车时。为能进行开阀操作，关阀操作只有点车，无自锁功能。本技术的电路构成由图1说明，图1是整个装置的方框图，其中阀位脉冲整形和辅助位置设定这两部分的具体电路由图2给出。开度位置设定，可逆计数显示，关阀过零锁定和开度位置锁定这四部分的具体电路由图3和图6给出。输出转矩控制和过载告警解除这两部分的具体电路由图4给出。电源缺相检测和电机缺相保护这两部分的具体电路由5给出。整机供电电源电路由图6给出。强控执行单元的具体电路由图7给出。本技术和电动装置机械部分的电缆连接示意图由图8给出。图2电路由两部分完全对称的对偶电路组成。用来处理来自机械部分的阀位开关信号。K1、K2是关阀和开阀过程中提供脉冲信号的机械接点。它们将直行程阀门或角形成阀门的直位移或角位移转换成连续的开关信号送到电路的输入端。关阀时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀门电动装置控制器，采用光电组合器件，光电耦合器、晶体管、继电器、电阻、电容、交流接触器、按钮、开关等组成，与阀门电动装置机械部分配套，控制阀门的开启和关闭，其特征在于，开度位置采用若干位十进制数字显示，开度位置设定采用８４２１代码拨盘开关，阀位和转矩控制方式，采用安全栅的设计结构，机械部分来的开关信号Ｋ↓［１］、Ｋ↓［２］、Ｋ↓［３］，使控制电路动作，电源缺相检测和电机缺相检测采用光电耦合器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，刘明，郭惠来，
申请(专利权)人：王勇，郭惠来，严振班，李玉琛，张兆岐，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]