專利名稱：程控電動(dòng)高壓調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工業(yè)過程控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)閥，主要是涉及一種高壓手 動(dòng)調(diào)節(jié)閥改制而成的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
背景技術(shù)：
在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥，特別是高壓調(diào)節(jié)閥是常用的設(shè)備，但 如果沒有電動(dòng)調(diào)節(jié)功能，則在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中很難使用，而且很多場(chǎng)所如 果沒有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，則相應(yīng)的功能很難圓滿實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的產(chǎn)生基于以下幾 種原因
1. 在壓力超過42MPa的場(chǎng)合，幾乎沒有調(diào)節(jié)閥可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)調(diào)節(jié)，但高 質(zhì)量的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥則很多；
2. 在壓力小于42MPa的場(chǎng)合，進(jìn)口電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的價(jià)格十分昂貴，通常需 要25萬元左右，國(guó)產(chǎn)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的價(jià)格也非常高。同樣級(jí)別的手動(dòng)調(diào) 節(jié)閥價(jià)格低廉；
3. 在高壓的場(chǎng)合危險(xiǎn)性非常高，如果使用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，則在操作過程中， 如果產(chǎn)生泄露或操作失誤，則會(huì)造成人員傷亡。
4. 現(xiàn)有的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥不具備疲勞死區(qū)檢測(cè)功能，不能解決嚴(yán)格密封問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種程控電動(dòng)高壓調(diào)節(jié)閥。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種程控電動(dòng)高壓調(diào) 節(jié)閥，包括閥體和閥芯，所述閥芯的調(diào)節(jié)軸伸出殼體并連接同軸編碼器，編 碼器連接伺服電機(jī)。
與所述伺服電機(jī)控制連接設(shè)有工控機(jī)，與工控機(jī)連接設(shè)有系統(tǒng)組態(tài)顯示 屏；基于工控機(jī)的控制體系與人機(jī)交互系統(tǒng)利用編碼器反饋調(diào)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)位 置，與調(diào)節(jié)壓力值相配合而進(jìn)行聯(lián)合控制。
本實(shí)用新型中設(shè)有系統(tǒng)組態(tài)顯示屏，在其系統(tǒng)組態(tài)顯示界面里輸入所需 要閥門的目標(biāo)開度數(shù)值，該數(shù)值經(jīng)轉(zhuǎn)化后輸入到PLC，經(jīng)過PLC處理成編碼 器的脈沖個(gè)數(shù)，PLO將閥門的實(shí)際開度和目標(biāo)開度進(jìn)行比較，若目標(biāo)開度大 于當(dāng)前開度，PLC就向伺服電機(jī)發(fā)出正轉(zhuǎn)信號(hào)，電機(jī)就正轉(zhuǎn)，反之，電機(jī)就 反轉(zhuǎn)。編碼器隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而精確計(jì)數(shù)，并將采集的脈沖數(shù)傳送到PLC，當(dāng)編碼器所設(shè)目標(biāo)脈沖數(shù)等于實(shí)際旋轉(zhuǎn)采集到的脈沖數(shù)時(shí)，電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)， 閥門即達(dá)到所設(shè)目標(biāo)開度值。此種方法間接實(shí)現(xiàn)了高壓氣體的自動(dòng)控制，巧 妙地避免了高壓氣體調(diào)節(jié)器的高成本，特別適合應(yīng)用在沒有動(dòng)態(tài)壓力精確控 制的場(chǎng)所。

圖1所示為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2所示為本實(shí)用新型中PLC控制程序的流程圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括閥體1和閥芯2，閥芯軸3伸出殼體1并 連接編碼器4，編碼器4連接伺服電機(jī)5。與伺服電機(jī)5控制連接設(shè)有工控機(jī)， 如圖2所示，用戶可以根據(jù)實(shí)際的需求通過HMI輸送閥的開度(0% 100 %)，然后PLC根據(jù)用戶輸送開度的大小來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)減速器 以合適的速度改變閥的開度，從而改變閥體通過氣體流量的大小以達(dá)到控制 壓力的目的；通過安裝在閥體和電機(jī)的同軸編碼器發(fā)出的脈沖數(shù)進(jìn)行判斷， 判斷閥的開度是否達(dá)到預(yù)定的位置，同時(shí)通過閥體的疲勞參數(shù)，在PLC高速 脈沖計(jì)數(shù)中調(diào)整適當(dāng)?shù)拿}沖數(shù)來消除閥體疲勞誤差，整個(gè)過程簡(jiǎn)單直觀，能 巧妙和低成本的解決高壓調(diào)節(jié)問題。與工控機(jī)連接設(shè)有系統(tǒng)組態(tài)顯示屏，在 其上的系統(tǒng)組態(tài)顯示界面里輸入所需要的閥門目標(biāo)開度數(shù)值，該數(shù)值經(jīng)轉(zhuǎn)化 后輸入到PLC，經(jīng)過PLC處理成編碼器的脈沖個(gè)數(shù)，PLC將閥門的實(shí)際開度 和目標(biāo)開度進(jìn)行比較，若目標(biāo)開度大于當(dāng)前開度，PLC就向伺服電機(jī)發(fā)出正 轉(zhuǎn)信號(hào)，電機(jī)就正轉(zhuǎn)，反之，電機(jī)就反轉(zhuǎn)。編碼器隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而精確計(jì) 數(shù)。并將采集的脈沖數(shù)傳送到PLC，并與目標(biāo)脈沖數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)編碼器的 所設(shè)目標(biāo)脈沖數(shù)等于實(shí)際旋轉(zhuǎn)采集到的脈沖數(shù)時(shí)，電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，閥門即達(dá) 到所設(shè)目標(biāo)開度值。
上述具體實(shí)施方式
展示的高壓調(diào)節(jié)閥是一種通用的方式，根據(jù)調(diào)節(jié)氣體 的壓力和流量的大小選擇符合要求的高質(zhì)量針形手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)手動(dòng)調(diào)節(jié) 閥的扭矩選擇電機(jī)容量的大小(一般為單相感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī))，根據(jù)調(diào)節(jié)的快 速性選擇合適減速器(要匹配扭矩進(jìn)行選擇)，根據(jù)控制精度的要求選擇不同 精度的編碼器。在手動(dòng)調(diào)節(jié)閥扭矩大小不同的前提下，電機(jī)的容量和安裝尺 寸有所不同。在選擇完設(shè)備之后根據(jù)各個(gè)設(shè)備的參數(shù)，改變PLC控制程序的 控制參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)高壓氣體的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。
權(quán)利要求1、一種程控電動(dòng)高壓調(diào)節(jié)閥，包括閥體和閥芯，其特征在于所述閥芯的調(diào)節(jié)軸伸出殼體并連接同軸編碼器，編碼器連接伺服電機(jī)。
2、 如權(quán)利要求l所述的程控電動(dòng)高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于與所述伺服 電機(jī)控制連接設(shè)有工控機(jī)，與工控機(jī)連接設(shè)有系統(tǒng)組態(tài)顯示屏；基于工控機(jī) 的控制體系與人機(jī)交互系統(tǒng)利用編碼器反饋調(diào)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)位置，與調(diào)節(jié)壓力 值相配合而進(jìn)行聯(lián)合控制。
專利摘要一種程控電動(dòng)高壓調(diào)節(jié)閥，包括閥體和閥芯，所述閥芯的調(diào)節(jié)軸伸出殼體并連接同軸編碼器，編碼器連接伺服電機(jī)。本實(shí)用新型中設(shè)有系統(tǒng)組態(tài)顯示屏，在其系統(tǒng)組態(tài)顯示界面里輸入所需要的閥門目標(biāo)開度數(shù)值，該數(shù)值經(jīng)轉(zhuǎn)化后輸入到PLC，經(jīng)過PLC處理成編碼器的脈沖個(gè)數(shù)，PLC對(duì)閥門的實(shí)際開度和目標(biāo)開度進(jìn)行比較。編碼器隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而精確計(jì)數(shù)，并將采集的脈沖數(shù)傳送到PLC，當(dāng)PLC檢測(cè)所設(shè)目標(biāo)脈沖數(shù)等于編碼器實(shí)際旋轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)時(shí)，電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，閥門即達(dá)到所設(shè)目標(biāo)開度值。此種方法間接實(shí)現(xiàn)了高壓氣體的自動(dòng)控制，巧妙地避免了高壓氣體調(diào)節(jié)器的高成本，特別適合應(yīng)用在沒有動(dòng)態(tài)壓力精確控制的場(chǎng)所。
文檔編號(hào)F16K31/04GK201225439SQ20082007093
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者強(qiáng) 劉, 王永華, 高漢平 申請(qǐng)人:鄭州輕工業(yè)學(xué)院