CN2804903Y - 阀门电动执行机构功率控制组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阀门电动执行机构功率控制组件，属于阀门机电一体化技术领域，主要特点是设置有单片微处理器MCU为核心的包括A/D转换、D/A转换、光电耦合电路和***电路的逻辑控制电路，人机接口电路，固态继电器组成的电机驱动电路及为控制组件提供工作电源的整流稳压电路，将先进的微电子技术运用到对阀门电动执行机构的控制中，采用单片微处理器(MCU)控制，固态继电器驱动，在相关软件的支持下，使得阀门电动执行机构(或阀门电动装置)既能就地操作与调试，又能接受远方控制信号运行，并反馈信号给远方控制***，使之成为自动化程度较高的，实现既可开环控制，又可闭环控制的机电一体化的阀门电动执行机构功率控制组件。

Description

阀门电动执行机构功率控制组件

技术领域

本实用新型涉及一种阀门电动执行机构功率控制组件，是控制阀门电动执行机构动作的电路组件，属于阀门机电一体化技术领域

背景技术：

目前阀门电动执行机构(或阀门电动装置)现场使用时需另外配置由开关向接触器、按钮、热继电器保护及指示灯构成的控制箱(俗称马控柜)，造成现场安装麻烦、接线复杂、体积大、成本高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有阀门电动执行机构需外配安装麻烦、接线复杂、体积大、成本高的控制箱的不足，为适应工业自动化程度的要求，提供既可与阀门电动执行机构连为一体，又可与阀门电动执行机构分置，性能可靠，接线简单、体积小、制造成本低的一种阀门电动执行机构功率控制组件。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于所述的功率控制组件由壳体，壳体内以单片微处理器MCU为核心的包括A/D转换、D/A转换、光电耦合电路和***电路的逻辑控制电路，人机接口电路，固态继电器组成的电机驱动电路及为控制组件提供工作电源的整流稳压电路构成；外设的位置传感器经导线接A/D转换电路；人机接口电路经接插件接单片微处理器MCU的输出入端；单片微处理器MCU的输入口经设置的驱动器接电动执行机构的转矩、行程开关和电机热控开关；单片微处理器MCU的输出口经设置的驱动器驱动继电器外接上方控制***，单片微处理器MCU的控制信号经设置的译码器编码后再经光电耦合电路驱动电机驱动电路中的固态继电器。

本实用新型将先进的微电子技术运用到对阀门电动执行机构的控制中，采用单片微处理器(MCU)控制，固态继电器驱动，在相关软件的支持下，使得阀门电动执行机构(或阀门电动装置)既能就地操作与调试，又能接受远方控制信号运行，并反馈信号给远方控制***，使之成为自动化程度较高的，实现既可开环控制，又可闭环控制的机电一体化的阀门电动执行机构功率控制组件。

附图说明

图1为本实用新型框图及与电机、远方控制部分连接关系图；

图2为本实用新型中逻辑控制电路图；

图3为本实用新型中整流稳压和反馈信号输出电路图；

图4为本实用新型中人机接口电路图；

图5为本实用新型中单相电机驱动电路图；

图6为本实用新型中三相电机驱动电路图；

具体实施方式

结合附图和实施例进一步说明本实用新型，本实用新型由壳体，逻辑控制部分，电源部分，人机接口部分和电机驱动部分组成。壳体可经固定件与阀门电动执行机构的壳体连接，壳体也可与阀门电动执行机构的壳体分开，分别安装，相互间通过电缆连接；逻辑控制部分以单片微处理器MCU为核心的包括A/D转换、D/A转换和光电耦合电路和***电路的逻辑控制电路，单片微处理器MCU采用89C51；人机接口部分以总线驱动器集成电路74HC244为核心，包括开、关、停、就地/远方切换控制按钮和数码管显示器，总线驱动器集成电路74HC244用于驱动指示灯和数码管，开、关、停、就地/远方切换控制按钮和数码管显示器均固定在壳体上；电源部分由变压整流电路和不同电压值的多路稳压电路构成，其中24V电压输出端并接有延时电路，变压整流电路和各路稳压电路、延时电路均采用现有技术；电机驱动部分有单相电机驱动电路和三相电机驱动电路，均采用固态继电器，在单相电机驱动电路中，两固态继电器与单相电机的回路中接有固态继电器的保护电路，保护电路由分别串入固态继电器与单相电机连接线路中的限制电机电流的磁环组成；POT为安装在电动执行机构中的位置传感器，由导电塑料电位器构成，经导线连接A/D转换电路；人机接口部分以总线驱动器集成电路74HC244为核心，经X102接插件接单片微处理器MCU的输出入端；单片微处理器MCU的输入口经设置的驱动器接电动执行机构的转矩、行程开关和电机热控开关，驱动器采用集成电路74HC368；单片微处理器MCU的输出口经设置的驱动器驱动继电器外接上方控制***，驱动器采用集成电路74HC240；单片微处理器MCU的控制信号经设置的译码器编码后再经光电耦合电路驱动电机驱动电路中的固态继电器，译码器采用集成电路4555。

具体工作形式和过程是：

开环控制——MCU检测到由远方或就地状态的“开”、“关”、“停”(维持式控制)信号或“开向”、“关向”脉冲信号后，根据具体的指令向开向、关向运行或停止运行，同时检测电动执行机构的转矩、行程开关和电机热控开关，控制电动执行机构按照设定的逻辑运行，并反馈信号给上方控制***。

闭环控制——外部调节器所发出的连续自动调节的位置信号(4～20mA)经A/D转换后输入MCU，执行机构实际位置值由POT经A/D转换后输入MCU，两者在MCU内进行比较后由MCU发出指令向实际位置运行，从而准确的进行自动调节控制，同时检测电动执行机构的转矩、行程开关和电机热控开关，控制电动执行机构按照设定的逻辑运行，并反馈信号给上方控制***。

Claims (8)

1、一种阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于所述的功率控制组件由壳体，壳体内以单片微处理器MCU为核心的包括A/D转换、D/A转换和光电耦合电路和***电路的逻辑控制电路，人机接口电路，固态继电器组成的电机驱动电路及为控制组件提供工作电源的整流稳压电路构成；外设的位置传感器经导线接A/D转换电路；人机接口电路经接插件接单片微处理器MCU的输出入端；单片微处理器MCU的输入口经设置的驱动器接电动执行机构的转矩、行程开关和电机热控开关；单片微处理器MCU的输出口经设置的驱动器驱动继电器外接上方控制***，单片微处理器MCU的控制信号经设置的译码器编码后再经光电耦合电路驱动电机驱动电路中的固态继电器。

2、根据权利要求1所述的阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于单片微处理器MCU采用89C51，其***电路包括设置的驱动器集成电路74HC368、驱动器集成电路74HC240、译码器集成电路4555。

3、根据权利要求1所述的阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于人机接口部分以集成电路74HC244为核心，包括开、关、停、就地/远方切换控制按钮和数码管显示器，开、关、停、就地/远方切换控制按钮和数码管显示器均固定在壳体上。

4、根据权利要求1所述的阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于电源部分由变压整流电路和多路不同电压值的稳压电路构成，其中24V电压输出端并接有延时电路。

5、根据权利要求1所述的阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于电机驱动部分有单相电机驱动电路和三相电机驱动电路，均采用固态继电器。

6、根据权利要求5所述的阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于在单相电机驱动电路中，两固态继电器与单相电机的回路中接有固态继电器的保护电路，保护电路由分别串入固态继电器与单相电机连接线路中的限制电机电流的磁环组成。

7、根据权利要求1所述的阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于壳体可经固定件与阀门电动执行机构的壳体连接，整体安装。

8、根据权利要求1所述的阀门电动执行机构功率控制组件，其特征在于壳体也可与阀门电动执行机构的壳体分开，分别安装，相互间通过电缆连接。

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