一种电动阀门装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动阀门装置，该装置包括：控制单元、通信接口、电动阀门驱动监测单元，也包括传感器接入端口，各单元部分均安装于与阀体结合在一起的保护罩内，其中控制单元作为该装置的指挥控制中心，能独立地或在外部指令的操控下指挥控制其它各个部分，从而实现对该装置的阀门的操作控制。采用本发明专利技术技术方案组成的阀门控制系统具有结构简单、设备种类和数量少、系统造价低的优点。

Electric valve device

The invention discloses an electric valve device, the device comprises a control unit, communication interface, electric valve drive monitoring unit also includes a sensor access port, each unit parts are installed in the valve body and the combined protective cover, wherein the control unit as the control center of the device, can independently or in external instruction under the control of the command and control of other parts, so as to realize the operation control of the valve device. The valve control system composed of the technical proposal of the invention has the advantages of simple structure, few types of equipment and small quantity, and low cost of the system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阀门装置，尤其涉及一种电动阀门装置。
技术介绍
在本专利技术产生以前，工业中对流体的控制，最先进的自动化控制系统多采用如图1所示的FCS-现场总线系统(FCSFacility Control System，设备控制系统)，其最简单的结构是由操作管理终端101、FCS控制器102、通信网络103、通信网络104、RTU 105(RTURemote Terminal Unit远程终端设备)、RTU 107、传感器106、电动阀门驱动装置108和电动阀门109组成。其工作过程是传感器106将采集到的流体的温度、压力、流量等信息变成电流或电压信号，该信号通过RTU 105变换成可在通信网络上传输的数字信号，再通过通信网络103，送入FCS控制器102，FCS控制器102将该信息处理后一方面将处理后的信息上报操作管理终端101，一方面自动地(或在操作管理终端101的指令下)生成对相应的阀门109的控制命令，该控制命令通过通信网络104，传送到相应的RTU 107，RTU 107将该命令转换成电动阀门驱动装置108可识别的控制信号，命令相应的电动阀门驱动装置108工作，电动阀门驱动装置108将相应的RTU 107送来的命令转换成电压或电流驱动电动阀门109进行开或关动作。FCS智能工业控制系统固然是当今最先进的智能工业控制系统，但由图1和前面所述的工作过程可以看出，其在对流体的控制中还存在以下不足和缺陷 1、控制系统结构复杂，在对流体的控制系统中，除检测流体参数的传感器和对流体进行控制的电动阀门外，还大量存在不同种类的RTU、电动阀门驱动装置、控制器、操作管理终端、通信网络等不必要或不十分必要的设备。2、系统设备种类多、数量大，一只连接传感器的RTU 105，通常只能连接2～3只同一种类的传感器，连接电动阀门驱动装置的RTU 107通常只能连接一台电动阀门驱动装置，且两种RTU不通用。实际应用中往往因传感器的种类不同、通信网络不同、RTU的种类或型号也会多种多样，且其数量随着传感器数量的增加而增加，电动阀门驱动装置也同RTU一样因电动阀门的不同而不同，也随着电动阀门数量的增加而增加。3、系统造价高，一只RTU的价格通常是小型电动阀门价格的几倍乃至十几倍，一套FCS控制系统造价往往是数十万乃至数百万，是传感器和电动阀门价格的数十倍。4、信息流程环节多系统可靠性低信息从传感器到电动阀门至少要经过5个中间环节，任何环节出现故障，都将影响系统的正常工作，在实际应用中为了增加可靠性往往采用备份系统，增加了系统造价。5、控制过于集中，安全风险大。系统严重依赖于FCS控制器或操作管理终端，一旦FCS控制器或管理操作终端出现问题，将导致系统崩溃。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种具有远距离通信功能，可外接压力、温度等传感器，并可自动根据传感器监测到的流体的温度、压力、流量以及时间等参数来控制流体，集电动阀门驱动及监测和智能化管理控制于一体的多功能的电动阀门装置。本专利技术采用的技术方案是将控制单元、通信接口、电动阀门驱动监测单元结合在一起，并安装于与本专利技术电动阀门装置的阀体结合在一起的保护罩内，将通信技术、计算机技术、传感器技术与电动阀门技术结合在一起，即在电动阀门上设置通信接口、传感器接口、电动阀门驱动电路、阀门开度检测装置并将单片机或微处理器、CPU等作为控制单元，在控制单元上安装单片机软件或其它控制软件，且将上述装置、设备或电路全部安装于与本专利技术电动阀门装置的阀体结合在一起的保护罩内，使作为一个独立个体的阀门具有通信能力、流体参数检测能力和对流体的自动控制能力，从而达到简化控制系统结构、提高控制系统安全性、降低控制系统造价的目的。本专利技术的电动阀门装置包括控制单元、通信接口、电动阀门驱动监测单元，所述控制单元、所述通信接口、所述电动阀门驱动监测单元均安装于与本专利技术电动阀门装置的阀体结合在一起的保护罩内，其中所述控制单元是作为本专利技术电动阀门装置的指挥控制中心，用于对所述通信接口、对所述电动阀门驱动监测单元、通过所述电动阀门驱动监测单元对本专利技术电动阀门装置的阀门进行驱动和监测；所述通信接口是作为所述控制单元与外部环境之间的信号传输通道，用于接收外部输入的信号并将该信号传递给所述控制单元，也用于将所述控制单元所传来的信号发送给外部；所述电动阀门驱动监测单元用于接收所述控制单元输出的旨在操控所述阀门的信号并根据该信号产生操控所述阀门的开关动作，检测所述阀门的开度并将所得信息反馈给所述控制单元。本专利技术的电动阀门装置还包括传感器接入端口，用于接收外部传感器所传来的信号并将该信号传递给所述的控制单元，所述控制单元可以接收所述传感器接入端口所传来的信号并对所述传感器接入端口实施监测和控制，所述传感器接入端口也安装于所述的保护罩内。本专利技术的电动阀门装置的通信接口可以是CAN BUS通信接口、MODBUS通信接口、PROFIBUS通信接口、485通信接口、TCP/IP通信接口或其他串行通信接口。本专利技术的电动阀门装置的通信接口、传感器接入端口外接输出为电流类型的传感器或/和外接输出为电压类型的传感器。本专利技术的电动阀门装置的电动阀门驱动监测单元包括电动阀门驱动电路、阀门开度检测装置、电动机及减速传动装置，其中所述电动阀门驱动电路用于接收所述控制单元输出的旨在操控所述电动机的信号并根据该信号产生操控所述电动机的开关动作；所述阀门开度检测装置用于检测所述阀门的开度并将所得信息反馈给所述控制单元；所述电动机能够在所述控制单元并经由所述电动阀门驱动电路的指挥控制下通过所述减速传动装置实现对本专利技术电动阀门装置的阀芯出轴进行驱动及控制从而实现对所述阀门进行驱动及控制；所述减速传动装置用于将所述电动机所输出的驱动力传送给所述的阀芯出轴。本专利技术的电动阀门装置的电动阀门驱动电路包括缓冲电路、检测保护电路、数个光电耦合器组成的隔离电路以及数个双向可控硅组成的开关电路，其中所述缓冲电路，用于将所述控制单元传来的信号进行缓冲加强后驱动隔离电路；所述隔离电路，用于接收所述缓冲电路的操控而驱动所述的开关电路；所述开关电路，用于接收所述隔离电路的操控而对所述电动机进行开、关、正转、反转的操作；所述检测保护电路，用于检测所述电动机的运行情况，并将所得信息反馈给所述控制单元。本专利技术技术方案的优点和积极效果是结构简单，集多种功能于一体，设备种类和数量少；可以减少信息流程环节，提高系统的可靠性；不再完全依赖于上位控制系统的控制，从而降低对上位控制系统的要求或可取消上位控制系统，降低系统造价；当上位控制系统出现故障，不会造成系统崩溃，提高系统可靠性；不再依赖于外接的RTU和外接的阀门驱动装置，简化系统结构，降低系统造价；可以取消专用的流体参数检测系统和流体检测网络，降低系统造价。附图说明图1为现有技术的FCS-现场总线系统结构示意图；图2为本专利技术电动阀门装置的结构示意图；图3为本专利技术电动阀门装置的智能控制电路示意图；图4为本专利技术电动阀门装置的通信接口电路示意图；图5为本专利技术电动阀门装置的传感器接口电路示意图；图6为本专利技术电动阀门装置的阀门开度检测电路示意图；图7为本专利技术电动阀门装置的阀门开度检测装置结构示意图；图8为本专利技术电动阀门装置的电动阀门驱动电路示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动阀门装置，其特征在于，包括：控制单元、通信接口、电动阀门驱动监测单元，所述控制单元、所述通信接口、所述电动阀门驱动监测单元均安装于与本专利技术电动阀门装置的阀体结合在一起的保护罩内，其中：所述控制单元是作为本专利技术电动阀门装置的指 挥控制中心，用于对所述通信接口、对所述电动阀门驱动监测单元、通过所述电动阀门驱动监测单元对本专利技术电动阀门装置的阀门进行驱动和监测；所述通信接口是作为所述控制单元与外部环境之间的信号传输通道，用于接收外部输入的信号并将该信号传递给所述 控制单元，也用于将所述控制单元所传来的信号发送给外部；所述电动阀门驱动监测单元用于接收所述控制单元输出的旨在操控所述阀门的信号并根据该信号产生操控所述阀门的开关动作，检测所述阀门的开度并将所得信息反馈给所述控制单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭彦晨，
申请(专利权)人：郭彦晨，肖福军，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]