一种电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置，所述装置包括DCS阀位主控系统，DCS阀位补偿修正控制系统以及过力矩保护控制系统，DCS阀位主控系统与电动调节阀通过线缆进行反馈信号连接，DCS阀位主控系统与指令信号继电切换装置通过线缆进行指令信号连接，在继电切换装置内部通过常闭触点继续输出指令信号通过线缆与指令信号分配器输入端连接，指令信号分配器第一路输出端通过线缆与电动调节阀进行指令连接；DCS阀位补偿修正控制系统的输入端通过线缆与指令信号分配器的第二路输出端连接，该方案实现自动控制的阀门开度与指令信号无限接近一致，阀位控制精确可靠，充分保证生产稳定顺行。充分保证生产稳定顺行。

【技术实现步骤摘要】
一种电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置


[0001]本专利技术涉及一种控制装置，具体涉及一种电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置，属于电动调节阀控制


技术介绍

[0002]目前，梅钢热电厂热动力发电及余热发电以及高炉风机生产工艺管道介质控制主要依靠电动调节阀设备，通过DCS自动控制系统，实现对现场阀门开度的远程闭环控制，对生产工艺管道介质进行压力，流量，流向的控制；但存在的问题是无论是开环或者是闭环控制，由于执行机构自带反馈机构长时间运行后存在的一定误差，造成控制系统发出开度指令后，实际阀位与指令存在一定的偏差。本技术主要是针对控制系统完成闭环控制后，调节阀现场实际阀位与控制指令之间的偏差，通过一种自动阀位补偿修正控制方法消除实际阀位与指令的偏差，保证控制精确度提高。特别是电动调节阀在长时间停役后，极易发生阀门前后介质压差大，电动远控操作阀门动作时，执行机构现有力矩无法正常启动阀门，必须要人工现场手动通过摇柄启动，在高温高压控制工艺环境中，极易导致人身伤害，危险性大。
[0003]通过维普检索查新，目前，国内针对生产工艺控制调节的电动调节阀大部分均为开环或闭环反馈控制，针对控制结果反应的现场阀门开度也是通过反馈机构进行变送转换标准信号送至DCS或PLC等上位机进行闭环控制；经检索，均没有对阀门开度进行二次精确检测，或进一步调节阀门开度与指令精准一致的相关技术来源。经过进一步检索，国内针对调节阀启动前的阀前后压差大导致无法正常开启阀门的故障，还没有很好的解决方案。
[0004]所以针对上述电动调节阀实际运行过程存在的问题，非常有必要专利技术一种电动调节阀实际开度二次检测及修正的控制装置及控制方法，同时设计一种方法解决电动调节阀开启困难，执行机构力矩不够导致伺服电机烧损的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置，该技术方案针对自动闭环控制的电动调节阀存在的实际阀位误差，设计的一种实际阀位补偿和修正的控制装置，最终实现自动控制的阀门开度与指令信号无限接近一致，阀位控制精确可靠，充分保证生产稳定顺行。同时通过力矩在线检测控制阀门前后压差平衡或切断电机驱动电源保护执行机构伺服电机不会发生过力矩线圈烧损的安全隐患。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置，所述装置包括DCS阀位主控系统，DCS阀位补偿修正控制系统以及过力矩保护控制系统，DCS阀位主控系统与电动调节阀通过线缆进行反馈信号连接，DCS阀位主控系统与指令信号继电切换装置通过线缆进行指令信号连接，在继电切换装置内部通过常闭触点继续输出指令信号通过线缆与指令信号分配器输入端连接，指令信号分配器第一路输出端通过线缆与电动调节阀进行指令连接；DCS阀位补偿修正控制系统的输入端通
过线缆与指令信号分配器的第二路输出端连接，其反馈输入端通过线缆直接与激光测距仪输出端连接，其输出端通过线缆与指令信号继电切换装置连接，在继电切换装置内部通过常开触点与指令信号分配器的输入端连接。DCS阀位主控系统包含接受的电动调节阀反馈信号，在DCS内部经过比较输出的指令信号经过继电切换装置常闭点再输出至信号分配器，再由信号分配器输出至电动调节阀控制阀门动作的控制回路；DCS阀位补偿修正控制系统包含接受的激光测距仪反馈信号；接受的指令信号分配器来的主控指令反馈信号；两路反馈信号经在DCS内部比较得出偏差再输出阀位修正信号经过继电切换装置常开点再输出至信号分配器，再由信号分配器输出修正信号至电动调节阀控制阀门精确调节的控制回路。
[0007]作为本专利技术的一种改进，所述过力矩保护控制系统包含力矩控制装置，力矩检测器，压差平衡电控阀，阀后压力测点，阀前压力测点以及驱动电源，现场电动调节阀阀芯动作连杆处加装阀门实际刻度指示杆，在其下方固定安装激光测距仪，电动调节阀另一端动作行程机构处加装力矩检测器，力矩检测器的输出端通过线缆与力矩控制装置的输入端连接，力矩控制装置的第一路输出端通过线缆与压差平衡电控阀线圈连接，第二路输出端通过线缆与电动调节阀的驱动电源连接，其中驱动电源与执行器电机通过线缆进行开关连接。
[0008]作为本专利技术的一种改进，电动调节阀阀体前管路加装阀前压力测点，后管路加装阀后压力测点，阀前管路与阀后管路之间加装压差平衡管路，在压差平衡管路中间加装压差平衡电控阀。阀门在线正常开启前，由于介质流通方向决定，理论上阀前压力大于阀后压力，即P1>P2，阀门开启的力矩最主要克服阀门前后的压差力ΔP＝P1
‑
P2。力矩检测器在线检测电动调节阀电机驱动力矩值，力矩控制装置接受力矩传感器的测量值，并与第一阶设定值SP1比较，当测量值大于SP1设定值，输出控制信号驱动压差平衡电控阀打开，使阀前压力P1和阀后压力P2趋于平衡，最大可能使阀门前后压差相等，阀门可以实现正常开启。
[0009]该技术方案中，所述控制方法如下：
[0010]1)DCS阀位主控系统接受现场电动调节阀自带反馈信号输入后，通过比较输出发出控制指令经过指令信号继电切换装置的常闭触点，进入指令信号分配器，再由指令信号分配器输出相对应的控制信号驱动电动调节阀动作完成阀门的闭环控制，
[0011]2)DCS补偿修正控制系统将主控指令电流信号与现场激光测距仪采集的实际阀位电流信号进行二次比较，输出修正电流信号给继电切换装置，此时DCS补偿修正控制系统立即发出开关信号至继电切换装置线圈得电动作，继电切换装置内部常闭触点变常开，常开触点闭合，即补偿修正电流信号通过继电切换装置的触点进入到指令信号分配器中并输出控制信号至电动调节阀进行阀位补偿修正的精确控制，
[0012]3)当电动调节阀启动前，由于阀前压力一直大于阀后压力，即P1>P2,在阀门前后产生压差，导致阀门无法正常启动时，此时力矩控制装置接受力矩传感器现场测量的力矩值作为反馈信号，同时与设定值SP1比较，力矩测量值大于第一阶设定值SP1，则驱动压差平衡电控阀动作打开，使电动调节阀前后压差趋于平衡，减少启动压力，便于阀门正常开启；如果力矩测量值继续大于第二阶设定值SP2，则立即控制切断执行器驱动电源，以保护电动调节阀伺服电机线圈不会过力矩动作烧损。
[0013]相对于现有技术，本专利技术具有如下优点，1)该技术方案通过对实际阀位的激光二次检测，精确测量实际反馈刻度并通过控制系统转换成控制信号进行补偿修正控制输出；
2)该方案设计了一种针对阀位控制偏差进行自动纠正，补偿，修正的控制方法进一步通过继电切换装置实现主控信号与修正信号的自动切换，实现对被控阀门的精确控制；3)设计了一种电动调节阀力矩控制装置，通过对力矩的在线测量并控制阀门前后压差平衡，进一步联动驱动电源，充分保护电动阀门执行机构电机安全。力矩控制装置在线测量电机力矩值，第一步联动压差平衡阀，减少阀门启动压差，便于阀门开启；第二步就是联动执行机构电机驱动电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置，其特征在于，所述装置包括DCS阀位主控系统，DCS阀位补偿修正控制系统以及过力矩保护控制系统，DCS阀位主控系统与电动调节阀通过线缆进行反馈信号连接，DCS阀位主控系统与指令信号继电切换装置通过线缆进行指令信号连接，在继电切换装置内部通过常闭触点继续输出指令信号通过线缆与指令信号分配器输入端连接，指令信号分配器第一路输出端通过线缆与电动调节阀进行指令连接；DCS阀位补偿修正控制系统的输入端通过线缆与指令信号分配器的第二路输出端连接，其反馈输入端通过线缆直接与激光测距仪输出端连接，其输出端通过线缆与指令信号继电切换装置连接，在继电切换装置内部通过常开触点与指令信号分配器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置，其特征在于，所述过力矩保护控制系统包括力矩控制装置，力矩检测器，压差平衡电控阀，阀后压力测点，阀前压力测点以及驱动电源，电动调节阀阀芯动作连杆处加装阀门实际刻度指示杆，在其下方固定安装激光测距仪，电动调节阀另一端动作行程机构处加装力矩检测器，力矩检测器的输出端通过线缆与力矩控制装置的输入端连接，力矩控制装置的第一路输出端通过线缆与压差平衡电控阀线圈连接，第二路输出端通过线缆与电动调节阀的驱动电源连接，其中驱动电源与执行器电机通过线缆进行开关连接。3.根据权利要求1所述的电动调节阀阀位自动补偿修正及过力矩保护控制装置，其特征在于，电动调节阀阀体前管路加装阀前压力测点，...

【专利技术属性】
技术研发人员：成涛，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：