時間:2018年04月02日 分類:科學技術論文 次數:
在整個控制系統中,閥門執行結構占據著重要的地位,也是控制系統的重要組成,可以根據執行機構運行能源供應情況,將閥門分為氣動式和液動式,電動式三種,其中最受認可的就是電動式,它具有高精度,控制靈活的特點主要在市場中占有了重要的地位。為此本文就介紹在智能技術快速發展的時代,閥門控制器怎么樣區域智能化,電動控制系統也能夠實現智能化發展。
關鍵詞:電動控制閥,機構控制器,電動控制系統
1 電動控制閥執行機構控制器的整體設計
一直以來,國內生產的閥門在使用性能上,與國外產品還存在著一定的差距,國內產品在市場競爭上處于弱勢。在近年來國產觀念的推動下,我國的閥門行業迅速發展,其整體的性能逐漸提升,與國外先進生產技術的差距不斷縮小。執行機構是控制電動控制閥的關鍵性裝置。
根據不同用戶的需要,執行控制器按照其性質劃分為不同的模式,如實地控制閥門運行的就地模式,以按鈕控制閥門,有“維持式”按鈕操作和“脈沖式”兩種控制方式;還有遠程操作執行機構的遠程模式,有簡單控制閥門啟閉的“開關量式”,能在通信的情況下實現控制,還有能精準控制閥門啟閉程度的“模擬量式”,這兩種模式在市場上的應用較為廣泛。
依據目前市場對閥門性能的要求,優化其執行系統的設計就要從兩個方面出發,首先是硬件系統的設計優化,其基本架構及模塊設定如圖1所示。
由設計圖可以看出,系統的整個構架中最核心的部分是控制模塊,是維持系統正常運行、處理整個系統數據的關鍵。該模塊是閥門控制器的核心組成,與其他部分的電路是緊密連接的,更是執行機構運轉和工作的有力保證。閥門系統的優化設計還應考慮到整體的軟件功能,不斷提高控制器處理各類輸入信號的能力,同時強化其智能自檢的設計[1]。
閥門的執行機構主要就是根據系統的傳輸信號,對閥門進行相應的啟閉操作,以實現相應管道介質流量的控制。執行機構的具體工作原理如圖2,由原理圖可知,該機構主要由控制器(其功能是轉換系統傳達的執行命令,操縱電機進行精準的運作)和執行器(其功能是根據相關的控制命令,對閥門進行具體的驅動)組成,由圖2可以看出,執行機構還包括反饋檢測部分的工作,目的是檢查系統運作的精準度,并對出現的操作問題進行及時處理。
圖中的執行器主要包括電機設備、系統傳動設備、切換設置以及最后的反饋檢測部分;而控制器包括CPU、接口模塊、供電設備以及信號轉換處理等模塊,這兩個大的部分是實現系統優化最為重要的部分。
2 電動控制閥控制器的設計
控制器的設計同樣從軟硬件的優化入手,具體包括各個模塊性能的強化,以及軟件各部分參數的優化。
(1)閥門系統的硬件要求。首先是核心控制模塊,對電路單元進行最小化設計;合理分配其外設資源。在檢測系統的設計上,要切實保證其穩定性,實現系統的閉環控制,所以就要給電路的設計提供優質的硬件配件;包括精準的閥位控制和及時的反饋檢測。接口模塊的設計方面,保證通信信號的傳送,強化開關量在信息發送和接受方面的效果。另外,有計劃地進行模擬量在上級控制信號方面的優化工作,選擇具備較強抗干擾能力的通信電路,防止上級發送信號在傳輸的過程中受到影響。最后是人機交互的設計,這個構成部分涉及到操作和設置閥門系統的相關參數,是保障用戶便捷操作的重要部分,按照控制方式的不同氛圍就地控制和遠程控制兩種方式。除此之外,閥門系統還應該從LED指示燈、供電源和電機驅動等方面進行具體的設計優化[2]。
(2)控制器的軟件要求。電動控制閥對軟件的要求也逐漸嚴格,目前較為常見的操作系統是嵌入式,具體的優化要從軟件開發的環境、框架結構的設計、驅動類相關軟件以及人機交互等幾個方向出發,不斷細化軟件的程序設計,優化各個模塊的運行參數,把實際的需求和市場流行的操作技術結合起來,進行綜合的處理。
3 結束語
針對當前閥門行業發展過程中面臨的設計優化難題,本文首先從電動控制的整個系統進行分析,分別指出執行機構優化的方向和具體的程序配件要求,并以具體的優化方向作為指導,致力于實現系統不同模塊控制性能的提升。隨著工業自動化的推進,電動控制閥在控制系統方面的性能亟待得到優化,其控制方式也逐漸得到全新的發展,接口模塊的信號傳輸也出現多樣化的實現途徑。
參考文獻:
[1]王哲,葉慶仕,陸健等.基于STM32的電動控制閥執行機構控制器設計與實現[J].工業控制計算機,2016,29(03):95-96.
[2]德國利,DEGuoli.電動控制閥控制系統的設計方式及系統結構[J].現代制造技術與裝備,2016(03):82-83.
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