一种适合模拟量控制的电动执行机构防异动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种适合模拟量控制的电动执行机构防异动电路，该电路主要包括以下部分：IC1、IC2组成的电流检测回路；IC3、IC4组成的差模放大电路；IC5、IC6组成的比较电路；IC7、IC8、IC9、IC10组成的逻辑判断电路；三极管Q1、Q2,Q3、Q4,Q5、Q6,Q7、Q8,Q9组成的四路自锁电路；差模放大电路的输入端连接电流检测回路，输出端连接比较电路，逻辑判断电路的输入端连接比较电路，输出端连接自锁电路。该电路能够对执行机构内部伺服控制回路进行在线检测和保护，能够在线判断执行机构故障，在其发生故障时能及时警告运行人员，并自动控制执行机构阀位功能，防止因执行机构故障引起生产事故扩大化，上述电路能够充分保障生产安全稳定运行，并且电路结构新颖、安装方便，成本较低，值得推广应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种电动执行机构系统中的防异动电路，尤其是涉及到电动执行机构中用于对其内部伺服控制回路进行在线检测和保护的电路，属于測量电变量

技术介绍
随着自控技术的发展，电动执行机构越来越多地应用在仪表控制调节系统中，但当执行机构内部的伺服控制、移相电容、位置反馈等回路发生故障时，执行机构将不受控制回路控制，自行打开、关死、振荡或拒动等，给生产エ艺调节带来严重的后果，影响设备运行安全，因此，迫切的需要一种在电动执行机构中用于对其内部伺服控制回路进行在线检测和保护的电路。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提出一种能够方便地采集对执行机构控制的模拟量信号(4-20mA)和执行机构的位置反馈信号(4-20mA)，进行比较和逻辑处理，判断执行机构故障，并对执行机构进行阀位保持的在线故障检测和保护的电路。本技术的技术方案如下一种电动执行机构防异动电路，该电路主要包括以下部分=ICp IC2组成的电流检测回路；IC3、IC4组成的差模放大电路；IC5、IC6组成的比较电路；IC7、IC8, IC9, IC10组成的逻辑判断电路；三极管Qp Q2, Q3> Q4, Q5> Q6, Q7> Q8, Q9组成的四路自锁电路；差模放大电路的输入端连接电流检测回路，输出端连接比较电路，逻辑判断电路的输入端连接比较电路，输出端连接自锁电路。作为本技术的一种改进，所述IC2输出的电压分为ニ路，一路接差模放大电路IC4的正输入端，另一路通过RC延时电路接差模放大电路IC4的负输入端，所述RC延时电路由电阻R5、电容C1、电阻R6组成。由于电容两端的电压不能突变，所以IC4负端输入电压的变量总落后与正端输入电压，从而实现方便简单地在线检测执行机构的运动方向。作为本技术的一种改进，所述比较电路IC5包括ICh.ICm组成ニ路比较器电路和IC5_3组成“送电”及“远操/就地”退出电路，“就地”/ “远操”开关，用来满足应急场合和检修状态时执行机构的操作。作为本技术的一种改进，所述比较电路中设置有电容C2、电阻R13组成的RC延时电路，所述判断电路中设置有电容C3、电阻R15组成的RC延时电路，利用电容两端的电压不能突变，由于电容有ー个充电的过程，从而克服了因在线检测执行机构运动方向的滞后性，造成检测电路误判的缺陷。作为本技术的一种改进，所述逻辑判断电路由以下組成，ICh通过或门组成命令超限判断电路，IC7_2通过或门组成执行机构位置反馈异常判断电路，IC8通过异或非门组成执行机构马达停止运转判断电路，ICV1通过与门组成执行机构“开”运行异常判断电路，ic9_2通过与门组成执行机构“关”运行异常判断电路，ICich1通过与门组成执行机构异常停运判断电路，ICich2通过与门组成执行机构位置反馈异常判断电路。作为本技术的一种改进，所述自锁电路主要有阀位保持电路和发光二极管构成，所述阀位保持电路由两个三极管构成，发光二极管能够为迅速判别执行机构的故障点提供參考依据。相对于现有技术，本技术的优点如下可在线判断执行机构故障，在其发生故障时能及时警告运行人员，并自动控制执行机构阀位保持，防止因执行机构故障引起生产事故扩大化；由于该电路中设置了 RC延时电路，利用RC延时电路，可方便简单地检出执行机构的运动方向；故障指示灯为迅速判别执行机构的故障点提供參考依据，“就地”/ “远操”开关的设置可满足应急场合和检修状态时执行机构的操作。上述电路能够充分保障生产安全稳定运行，并且其结构简单，成本较低，值得推广应用。附图说明 图I :本技术检测控制电路图；具体实施方式以下结合附图对技术做详细说明，从图中可以看出，该控制电路主要包括有IC1, IC2(RCV420)组成的ニ路电流检测回路；IC3、IC4(LM741)组成的ニ路差模放大电路；IC5, IC6(LM339)组成的七路比较电路组成的状态检测电路和“送电”及“远操/就地”保护退出电路；IC7 (CD4071)、IC8 (CD4077)、IC9, ICltl (CD4082)组成的逻辑判断电路；三极管Q1'Q2, Q3> Q4, Q5> Q6. Q7> Q8. Q9组成的四路报警指示及阀位保持电路等构成。该防异动电路的原理如图I所示，远程指令信号I指(4 20mA)流过IC1精密电流/电压转换器，其输出产生(O 5V)的电压给IC3差模放大器的正输入端，同理执行机构的位置反馈信号I反(4 20mA)流过IC2，产生的电压给IC3的负输入端，IC3输出ー个与 呈比例关系的输出电压给IC5_i、IC5_2组成ニ路比较器来检测执行机构的控制命令状态。当I胃〉Ifi时执行机构得到“开”命令，执行机构开启，当1胃大于Ifi的满量程5%-8%时，说明“开”命令超限，比较器ICm输出高电平(正超限)洞理当1胃〈1&时执行机构得到“关”命令，当I指小于I反的满量程5% 8%吋，比较器IC5_2输出高电平(负超限)。ICh组成“开”命令正超限检测电路，IC5_2组成“关”命令负超限检测电路。同时102输出的电压分ニ路,一路接IC4正输入端,一路通过电阻R5、电容C1、电阻R6组成的RC延时电路接IC4负输入端，由于电容两端电压不能突变，所以IC4负端输入电压的变量总落后与正端输入电压，它们的差值经IC4放大后，进入IC6四路比较器来检测执行机构的运动状态。延时时间为可设置I 3秒,延时后的正负端电压偏差为满量程的I 2%左右，根据RC延时电路的延时时间公式T=-ROln ((e-v)/e)，R为R5//R6，即可算出电容C1的容量，一般取值在470μΡ左右。当V4+大于V4-满量程的I I. 5%时，说明执行机构向开的方向运动，比较器ic6_2输出高电平(即开运动方向)，当V4+小于V4-满量程的I I.5%吋，比较器ICV1输出高电平(即关运动方向)，由于执行机构运动的速率在出厂时已固定，所以位置反馈的变化速率也是固定的，任何ー个位置反馈在单位时间内的变量超过固定变量，都将视为位置反馈故障，将这ー变量定在满量程的5%，超过这ー变量，比较器输出高电平，指示反馈故障。ICV1组成关方向运动检测电路，IC6_2组成开方向运动检测电路，IC6_3组成开方向反馈突变检测电路，IC6_4组成关方向反馈突变检测电路。IC5_3组成“送电”及“远操/就地”退出电路，当执行机构刚送电时，由于电容C1两端电压不能突变，有ー个充电的过程，此时极易造成检测电路误判，而引起误动作，电容c2、电阻R13取值根据电容C1组成的RC延时电路从OV升到5V所需的时间来决定，在电容C2充电时间内IC5_3输出低电平；K为“就地/远操”开关，与执行机构的“就地/远操”开关联动，当执行机构打到“就地”时，反馈将不再跟踪命令，此时极易造成检测电路误判，而引起误动作，所以K置为“就地”吋，IC5_3正输入为低电平，IC5_3输出低电平，迫使IC9、ICltl的与门电路输出低电平，使整个保护电路退出。IC7^1组成命令超限判断电路，IC7^1为或门，其输入为IC5_i、IC5_2输出，当IC5_i或IC5_2输出有一高电平(即执行机构接受的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合模拟量控制的电动执行机构防异动电路，其特征在于：该电路主要包括以下部分：IC1、IC2？组成的电流检测回路；IC3、IC4组成的差模放大电路；IC5、IC6组成的比较电路；IC7、IC8、IC9、IC10组成的逻辑判断电路；三极管Q1、Q2,Q3、Q4,Q5、Q6,Q7、Q8,Q9组成的四路自锁电路；差模放大电路的输入端连接电流检测回路，输出端连接比较电路，逻辑判断电路的输入端连接比较电路，输出端连接自锁电路。

【技术特征摘要】

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