[實用新型]程控電動高壓調節閥

無效

• 申請號: 200820070933.8
• 申請日: 2008-06-10
• 公開（公告）號: CN201225439Y
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 王永華;高漢平;劉強
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K17/36;G05B19/00
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司
• 代理人: 張紹琳

技術領域

本實用新型屬于工業過程控制系統中的調節閥，主要是涉及一種高壓手動調節閥改制而成的電動調節閥。

背景技術

在工業過程控制系統中，調節閥，特別是高壓調節閥是常用的設備，但如果沒有電動調節功能，則在計算機控制系統中很難使用，而且很多場所如果沒有電動調節閥，則相應的功能很難圓滿實現。本發明的產生基于以下幾種原因：

1.在壓力超過42MPa的場合，幾乎沒有調節閥可以實現電動調節，但高質量的手動調節閥則很多；

2.在壓力小于42MPa的場合，進口電動調節閥的價格十分昂貴，通常需要25萬元左右，國產電動調節閥的價格也非常高。同樣級別的手動調節閥價格低廉；

3.在高壓的場合危險性非常高，如果使用手動調節閥，則在操作過程中，如果產生泄露或操作失誤，則會造成人員傷亡。

4.現有的電動調節閥不具備疲勞死區檢測功能，不能解決嚴格密封問題。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種程控電動高壓調節閥。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種程控電動高壓調節閥，包括閥體和閥芯，所述閥芯的調節軸伸出殼體并連接同軸編碼器，編碼器連接伺服電機。

與所述伺服電機控制連接設有工控機，與工控機連接設有系統組態顯示屏；基于工控機的控制體系與人機交互系統利用編碼器反饋調節軸的旋轉位置，與調節壓力值相配合而進行聯合控制。

本實用新型中設有系統組態顯示屏，在其系統組態顯示界面里輸入所需要閥門的目標開度數值，該數值經轉化后輸入到PLC，經過PLC處理成編碼器的脈沖個數，PLC將閥門的實際開度和目標開度進行比較，若目標開度大于當前開度，PLC就向伺服電機發出正轉信號，電機就正轉，反之，電機就反轉。編碼器隨著電機的旋轉而精確計數，并將采集的脈沖數傳送到PLC，當編碼器所設目標脈沖數等于實際旋轉采集到的脈沖數時，電機停止旋轉，閥門即達到所設目標開度值。此種方法間接實現了高壓氣體的自動控制，巧妙地避免了高壓氣體調節器的高成本，特別適合應用在沒有動態壓力精確控制的場所。

附圖說明

圖1所示為本實用新型結構示意圖；

圖2所示為本實用新型中PLC控制程序的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括閥體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5。與伺服電機5控制連接設有工控機，如圖2所示，用戶可以根據實際的需求通過HMI輸送閥的開度(0％～100％)，然后PLC根據用戶輸送開度的大小來控制電機轉動，電機帶動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到控制壓力的目的；通過安裝在閥體和電機的同軸編碼器發出的脈沖數進行判斷，判斷閥的開度是否達到預定的位置，同時通過閥體的疲勞參數，在PLC高速脈沖計數中調整適當的脈沖數來消除閥體疲勞誤差，整個過程簡單直觀，能巧妙和低成本的解決高壓調節問題。與工控機連接設有系統組態顯示屏，在其上的系統組態顯示界面里輸入所需要的閥門目標開度數值，該數值經轉化后輸入到PLC，經過PLC處理成編碼器的脈沖個數，PLC將閥門的實際開度和目標開度進行比較，若目標開度大于當前開度，PLC就向伺服電機發出正轉信號，電機就正轉，反之，電機就反轉。編碼器隨著電機的旋轉而精確計數。并將采集的脈沖數傳送到PLC，并與目標脈沖數進行比較，當編碼器的所設目標脈沖數等于實際旋轉采集到的脈沖數時，電機停止旋轉，閥門即達到所設目標開度值。

上述具體實施方式展示的高壓調節閥是一種通用的方式，根據調節氣體的壓力和流量的大小選擇符合要求的高質量針形手動調節閥，根據手動調節閥的扭矩選擇電機容量的大小(一般為單相感應異步電動機)，根據調節的快速性選擇合適減速器(要匹配扭矩進行選擇)，根據控制精度的要求選擇不同精度的編碼器。在手動調節閥扭矩大小不同的前提下，電機的容量和安裝尺寸有所不同。在選擇完設備之后根據各個設備的參數，改變PLC控制程序的控制參數即可實現高壓氣體的自動調節功能。