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科学技术论文

电动控制阀控制器的整体设计方案

时间:2018年04月02日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

在整个控制系统中,阀门执行结构占据着重要的地位,也是控制系统的重要组成,可以根据执行机构运行能源供应情况,将阀门分为气动式和液动式,电动式三种,其中最受认可的就是电动式,它具有高精度,控制灵活的特点主要在市场中占有了重要的地位。为此本文就

  在整个控制系统中,阀门执行结构占据着重要的地位,也是控制系统的重要组成,可以根据执行机构运行能源供应情况,将阀门分为气动式和液动式,电动式三种,其中最受认可的就是电动式,它具有高精度,控制灵活的特点主要在市场中占有了重要的地位。为此本文就介绍在智能技术快速发展的时代,阀门控制器怎么样区域智能化,电动控制系统也能够实现智能化发展。

  关键词:电动控制阀,机构控制器,电动控制系统

电动控制阀

  1 电动控制阀执行机构控制器的整体设计

  一直以来,国内生产的阀门在使用性能上,与国外产品还存在着一定的差距,国内产品在市场竞争上处于弱势。在近年来国产观念的推动下,我国的阀门行业迅速发展,其整体的性能逐渐提升,与国外先进生产技术的差距不断缩小。执行机构是控制电动控制阀的关键性装置。

  根据不同用户的需要,执行控制器按照其性质划分为不同的模式,如实地控制阀门运行的就地模式,以按钮控制阀门,有“维持式”按钮操作和“脉冲式”两种控制方式;还有远程操作执行机构的远程模式,有简单控制阀门启闭的“开关量式”,能在通信的情况下实现控制,还有能精准控制阀门启闭程度的“模拟量式”,这两种模式在市场上的应用较为广泛。

  依据目前市场对阀门性能的要求,优化其执行系统的设计就要从两个方面出发,首先是硬件系统的设计优化,其基本架构及模块设定如图1所示。

  由设计图可以看出,系统的整个构架中最核心的部分是控制模块,是维持系统正常运行、处理整个系统数据的关键。该模块是阀门控制器的核心组成,与其他部分的电路是紧密连接的,更是执行机构运转和工作的有力保证。阀门系统的优化设计还应考虑到整体的软件功能,不断提高控制器处理各类输入信号的能力,同时强化其智能自检的设计[1]。

  阀门的执行机构主要就是根据系统的传输信号,对阀门进行相应的启闭操作,以实现相应管道介质流量的控制。执行机构的具体工作原理如图2,由原理图可知,该机构主要由控制器(其功能是转换系统传达的执行命令,操纵电机进行精准的运作)和执行器(其功能是根据相关的控制命令,对阀门进行具体的驱动)组成,由图2可以看出,执行机构还包括反馈检测部分的工作,目的是检查系统运作的精准度,并对出现的操作问题进行及时处理。

  图中的执行器主要包括電机设备、系统传动设备、切换设置以及最后的反馈检测部分;而控制器包括CPU、接口模块、供电设备以及信号转换处理等模块,这两个大的部分是实现系统优化最为重要的部分。

  2 电动控制阀控制器的设计

  控制器的设计同样从软硬件的优化入手,具体包括各个模块性能的强化,以及软件各部分参数的优化。

  (1)阀门系统的硬件要求。首先是核心控制模块,对电路单元进行最小化设计;合理分配其外设资源。在检测系统的设计上,要切实保证其稳定性,实现系统的闭环控制,所以就要给电路的设计提供优质的硬件配件;包括精准的阀位控制和及时的反馈检测。接口模块的设计方面,保证通信信号的传送,强化开关量在信息发送和接受方面的效果。另外,有计划地进行模拟量在上级控制信号方面的优化工作,选择具备较强抗干扰能力的通信电路,防止上级发送信号在传输的过程中受到影响。最后是人机交互的设计,这个构成部分涉及到操作和设置阀门系统的相关参数,是保障用户便捷操作的重要部分,按照控制方式的不同氛围就地控制和远程控制两种方式。除此之外,阀门系统还应该从LED指示灯、供电源和电机驱动等方面进行具体的设计优化[2]。

  (2)控制器的软件要求。电动控制阀对软件的要求也逐渐严格,目前较为常见的操作系统是嵌入式,具体的优化要从软件开发的环境、框架结构的设计、驱动类相关软件以及人机交互等几个方向出发,不断细化软件的程序设计,优化各个模块的运行参数,把实际的需求和市场流行的操作技术结合起来,进行综合的处理。

  3 结束语

  针对当前阀门行业发展过程中面临的设计优化难题,本文首先从电动控制的整个系统进行分析,分别指出执行机构优化的方向和具体的程序配件要求,并以具体的优化方向作为指导,致力于实现系统不同模块控制性能的提升。随着工业自动化的推进,电动控制阀在控制系统方面的性能亟待得到优化,其控制方式也逐渐得到全新的发展,接口模块的信号传输也出现多样化的实现途径。

  参考文献:

  [1]王哲,叶庆仕,陆健等.基于STM32的电动控制阀执行机构控制器设计与实现[J].工业控制计算机,2016,29(03):95-96.

  [2]德国利,DEGuoli.电动控制阀控制系统的设计方式及系统结构[J].现代制造技术与装备,2016(03):82-83.

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