[發明專利]一種管道閥門控制系統和方法

有效

• 申請號: 201610302144.1
• 申請日: 2016-05-09
• 公開（公告）號: CN105972284B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 朱云凱;呂欣欣;劉倪宣;費峻濤;倪建軍
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

1.一種管道閥門控制系統，包括下位機，下位機包括控制器和連接控制器的開度控制單元，開度控制單元包括通過輸出軸連接閥門的驅動電機；控制器通過開度控制單元控制驅動電機的運行，以改變閥門開度；其特征是：

下位機還包括分別連接控制器的開度采集單元、模式選擇單元和閥門開度現場設定單元；模式選擇單元中設有可切換現場控制模式與遠程控制模式的模式切換開關；

還包括上位機，上位機中設有MCGS平臺，MCGS平臺的設備工具箱中設有控制器驅動構件；所述控制器驅動構件包括當前開度采集單元和開度設定單元；開度設定單元中預設有開度設定值；

下位機中，控制器通過開度采集單元采集閥門當前開度信號，通過模式選擇單元獲取用戶的模式選擇信號，通過閥門開度現場設定單元獲取用戶在現場設定的閥門開度設定值；

上位機連接控制器，利用當前開度采集單元從控制器獲取閥門當前開度信號，利用開度設定單元向控制器發送用戶遠程設定的閥門開度設定值；

當控制器獲取到的模式選擇信號對應現場控制模式時，控制器將閥門當前開度信號與用戶現場設定的閥門開度設定值進行比較，并根據兩者之間的差值，控制開度控制單元中驅動電機的運行，從而改變閥門的開度，使得閥門開度與用戶現場設定的閥門開度設定值相符；

當控制器獲取到的模式選擇信號對應遠程控制模式時，控制器將閥門當前開度信號與用戶遠程設定的閥門開度設定值進行比較，并根據兩者之間的差值，控制開度控制單元中驅動電機的運行，從而改變閥門的開度，使得閥門開度與用戶遠程設定的閥門開度設定值相符。

2.根據權利要求1所述的管道閥門控制系統，其特征是，下位機還包括顯示單元，顯示單元的輸入端連接控制器。

3.根據權利要求1所述的管道閥門控制系統，其特征是，下位機中開度采集單元與閥門開度現場設定單元還包括A/D采集器，閥門開度現場設定單元采用電位器，A/D采集器的輸入端分別連接閥門開度現場設定單元的輸出端，以及被控閥門的電位器輸出端，A/D采集器的輸出端連接控制器。

4.根據權利要求1所述的管道閥門控制系統，其特征是，開度控制單元還包括電機驅動模塊，控制器通過電機驅動模塊控制驅動電機的運行；電機驅動模塊采用ULN2003復合晶體管，開度控制單元的驅動電機為步進電機。

5.根據權利要求1至4任一項所述的管道閥門控制系統，其特征是，下位機中的控制器為單片機。

6.基于權利要求1至5任一項所述管道閥門控制系統的管道閥門控制方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一，獲取用戶設定的控制模式類型，判斷控制模式為現場控制模式還是遠程控制模式，如為現場控制模式則轉至步驟二，如為遠程控制模式則轉至步驟五；

步驟二，采集用戶現場設定的閥門開度數據；

步驟三，采集當前閥門開度數據；

步驟四，判斷用戶現場設定的閥門開度數據與當前閥門開度數據是否相等：

如相等則轉至步驟二；

如不等則計算二者差值，根據差值分析相應的驅動電機脈沖控制信號，進而控制驅動電機的轉動，從而改變閥門開度；重復步驟三至步驟四，直至當前閥門開度與用戶現場設定的閥門開度相等；

步驟五，獲取用戶遠程設定的閥門開度數據；

步驟六，采集當前閥門開度數據；

步驟七，判斷用戶遠程設定的閥門開度數據與當前閥門開度數據是否相等：

如相等則轉至步驟五；

如不等則計算二者差值，根據差值分析相應的驅動電機脈沖控制信號，進而控制驅動電機的轉動，從而改變閥門開度；重復步驟五至步驟七，直至當前閥門開度與用戶遠程設定的閥門開度相等。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征是，步驟一在獲取用戶設定的控制模式類型之前，還獲取當前閥門開度數據。