CN102506215B - 一种有关阀门电动执行器的无声三位浮点开关控制转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械、暖通、智能建筑技术领域，具体地说是一种有关阀门电动执行器的无声三位浮点开关控制转换器，包括两个PC817光电耦合器件，该器件将三位浮点控制开/关信号的交流信号波形进行整形处理，所述的光电耦合器件74LS74信号锁存器件根据整形后的开关波形锁存信号输出稳定的控制信号，所述的功率放大模块将控制信号放大成阀门执行器可以接受的电压信号，从而解决了控制阀门的控制器是三位浮点控制信号输出而阀门执行装置是开关控制输入的不兼容问题。本发明不但实现了三位浮点控制与开关控制的转换，还具有价格低、安全、无噪声、无传统转换装置电弧的特点。

Description

一种有关阀门电动执行器的无声三位浮点开关控制转换器
[技术领域]
本发明涉及机械、暖通、智能建筑技术领域，具体地说是一种有关阀门电动执行器的无声三位浮点开关控制转换器。
[背景技术]
阀门电动执行器又称电动执行器，在流体控制行业阀门电动执行器有着重要的作用，阀门电动执行器是现代工业自动化重要的部分.专业术语称之为电动执行机构或电动执行器。阀门在工业管路控制中的重要设备，电动阀门随着工业自动化的发展，因其动力源容易取得，且一般情况下无需维护的优点，比起气动、液动等不同驱动方式的设备使用更为普遍。在工业场合电动阀门必需具有更高的可靠性和安全性，当阀门能保证性能和寿命的情况下，电动阀门的安全性与可靠性取决于电动执行器，因此电动执行器的性能、控制水平是电动阀门整机技术水平的综合表现。所以在电动执行器选型时除必需考虑的一些基本要素外，对其提出合理的技术要求才能使电动阀门价值实现最大化。
电动执行器的类型很多，不同类型和功能的电动执行器与阀门配套后都可称之为电动阀门。电动执行器的控制模式一般分为开关型和调节型两大类。开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制，阀门要么处于全开位置，要么处于全关位置，此类阀门不需对介质流量进行精确控制。调节型电动执行器能对阀门进行精确控制，一般的调节方式是电流信号、电压信号或者三位浮点信号。三位浮点信号采用三个端子对执行器电机进行控制，通过控制正转和反转的时间以及停止来控制执行器的位置进而实现阀门开度的无级控制。
但是在工程实际中一般由于控制***的实施方和暖通***的实施方是分开招标或者分开确定的，在绝大多数情况下沟通很少，暖通***由于考虑到成本，大多数会选择成本更低的开关控制阀及执行器，这样就会导致控制***实施方的控制器是三位浮点信号而阀门需要开关控制信号，从而不兼容。
[发明内容]
本发明为克服现有技术的不足和缺陷，现提供一种结构新颖的无声三位浮点开关控制转换器。根据电子技术原理，通过光电开关控制电路实现两路三位浮点控制，使用本装置，执行过程中无噪声，不会产生电弧。
为实现上述目的，提供一种有关阀门电动执行器的无声三位浮点开关控制转换器，包括光电耦合器件、触发器、功率放大模块、开关执行器，其特征在于两个PC817光电耦合器件的输入端上分别设有第一路浮点信号输入端，包括浮点信号1、浮点信号公共端、浮点信号2，以及第二路浮点信号输入端，包括浮点信号3、浮点信号公共端、浮点信号4，所述的浮点信号1代表正转控制信号，浮点信号2代表反转控制信号，正转和反转信号通过PC817模块将交流信号整形为方波信号，方波信号的信号线分别连接双上升沿D触发器74LS74的时钟控制输入端和复位控制输入端，一个交流电源转换模块将24V交流信号转换为5V直流电压供给74LS74的输入端，初始设定电源模块作为74LS74的电位保持输入在常置5V电压，74LS74作为信号锁存器件对具有时序的方波信号进行处理输出单一的电平控制信号1或电平控制信号2，控制信号1或控制信号2的信号线分别连接功率放大模块1或功率放大模块2的输入端，功率放大模块1或功率放大模块2输入端将电平信号放大的信号线分别连接开关执行器1或开关执行器2的开关控制输入端，从而构成两路三位浮点控制。
所述的浮点信号1的输入信号是交流电信号，所述的浮点信号2的输入信号是交流电信号，所述的光电耦合器件PC817在交流信号的正相通过光电耦合将其输入端锁定为0信号，在交流信号的负相PC817输出恢复为高电平，所述的光电耦合器件74LS74是一个带双路上升沿口触发器的器件。
本发明的优点在于同现有技术相比，实现了三位浮点控制与开关控制的转换，解决了工程上控制器控制信号和阀门执行器的控制方式不兼容的情况，而且由于传统三位浮点控制转开关控制的转换器采用多个电磁继电器组合形成转换和互锁回路的方式，不仅噪声相当大，还容易产生电弧，所以如果转换器安装在智能建筑与人们工作或休息娱乐场合接触的地方会产生很大的噪声污染和安全危险，因此本发明利用电子元器件巧妙地组合方式实现了这个转换目的，无任何噪声，不会产生任何电弧，对环境及人身的安全都起到了保障作用，安全可靠。
[附图说明]
图1是本发明的结构连接示意图。
图2是本发明的信号转换示意图。
指定图1为本发明的摘要附图。
如附图1所示，图中：1.24V交流电压 2.电源供应转换模块 3.直流5V电压 4.浮点信号1 5.第一路浮点信号公共端 6.浮点信号2 7.浮点信号3 8.第二路浮点信号公共端 9.浮点信号4 10.PC817 11.信号1-1 12.信号12 13.信号3-1 14.信号4-1 15.74LS74信号锁存器件 16.初始设定17.控制信号1 18.控制信号2 19.功率放大模块1 20.功率放大模块2 21.执行器1 22.执行器2
如附图2所示，图中：31.信号1 32.信号1-1 33.信号2 34.信号2-1 35.控制信号
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构及原理对本专业的人来说是非常清楚的。
PC817光电耦合器件原本是光电耦合隔离器件，而在发明中将这种装置作为一个电信号整形模块使用，如图1所示，本发明中的两个PC817光电耦合器件(10)的输入端上分别设有第一路浮点信号输入端和第二路浮点信号输入端，其中，第一路浮点信号输入端包括浮点信号1(4)、第一路浮点信号公共端(5)、浮点信号2(6)，第二路浮点信号输入端包括浮点信号3(7)、第二路浮点信号公共端(8)、浮点信号4(9)，浮点信号1代表正转控制信号，浮点信号2代表反转控制信号，浮点信号1(4)和浮点信号2(6)的输入都是交流电信号，三位浮点控制在控制阀门正转的过程中将保持浮点信号1的交流信号，PC817(10)在交流信号的正相通过光电耦合将其输出端锁定为0信号(导通状态)，在交流信号的负相PC817(10)输出恢复为高电平(非导通状态)，这样正转和反转的交流信号通过PC817(10)后实际变成了两个方波信号1-1(11)和2-1(12)，信号1-1(11)和2-1(12)分别连接双上升沿D触发器74LS74(15)的时钟触发端和复位端，74LS74(15)是一个带双路上升沿D触发器的器件，这里作为信号锁存装置，连接74LS74(15)的初始设定模块(16)功能是将其数据端和直接置位端保持为5V的高电平，这样74LS74(15)作为信号锁存器件对具有时序的方波信号进行处理，将输入端中输入的方波信号转换为单一的电平控制信号1(17)或者电平控制信号2(18)并输出，电平控制信号1(17)或电平控制信号2(18)的信号线分别连接功率放大模块1(19)或功率放大模块2(20)的输入端，功率放大模块1或功率放大模块2的输入端将电平信号放大的信号线分别连接开关执行器1(21)或开关执行器2(22)的开关控制输入端，从而构成了两路三位浮点控制。

Claims (3)

1.一种有关阀门电动执行器的无声三位浮点开关控制转换器，包括光电耦合器件、触发器、功率放大模块、开关执行器，其特征在于两个PC817光电耦合器件的输入端上分别设有第一路浮点信号输入端，包括浮点信号1、浮点信号公共端、浮点信号2，以及第二路浮点信号输入端，包括浮点信号3、浮点信号公共端、浮点信号4，所述的浮点信号1代表正转控制信号，浮点信号2代表反转控制信号，正转和反转信号通过PC817模块将交流信号整形为方波信号，所述的光电耦合器件PC817的输出信号线分别连接双上升沿D触发器74LS74的时钟控制输入端和复位控制输入端，一个交流电源转换模块将24V交流信号转换为5V直流电压供给74LS74的输入端，初始设定电源模块作为74LS74的电位保持输入在常置5V电压，74LS74作为信号锁存器件对具有时序的方波信号进行处理输出单一的电平控制信号1或电平控制信号2，该控制信号1和控制信号2的信号线分别连接功率放大模块1和功率放大模块2的输入端，功率放大模块1和功率放大模块2输入端将电平信号放大的信号线分别连接开关执行器1和开关执行器2的开关控制输入端，从而构成两路三位浮点控制。
2.如权利要求1所述的一种有关阀门电动执行器的无声三位浮点开关控制转换器，其特征在于所述的光电耦合器件PC817在交流信号的正相通过光电耦合将其输入端锁定为0信号，在交流信号的负相PC817输出恢复为高电平。
3.如权利要求1所述的一种有关阀门电动执行器的无声三位浮点开关控制转换器，其特征在于所述的双上升沿D触发器74LS74是一个带双路上升沿口触发器的器件。
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