專利名稱：一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
閥門作為流體管網(wǎng)運(yùn)輸必不可少的控制機(jī)構(gòu)，在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但傳統(tǒng)的手工機(jī)械調(diào)節(jié)方式在許多場(chǎng)合已不能滿足要求，而且在功能上和使用上也存在諸多缺點(diǎn)。為了滿足工業(yè)管理自動(dòng)化，智能化的需要，具有使用靈活方便，結(jié)構(gòu)緊湊且控制性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)的閥門自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用而生。而作為閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行動(dòng)作的依據(jù)，閥門狀態(tài)的檢測(cè)裝置在機(jī)構(gòu)里有著極其重要的作用，如何準(zhǔn)確檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài),對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)的正常工作十分重要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了 一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:該控制器包括上位機(jī)，單片機(jī)最小系統(tǒng)，變頻異步電機(jī)系統(tǒng)和信號(hào)采集系統(tǒng)，其中信號(hào)采集系統(tǒng)包括溫度、電流、電壓采集和轉(zhuǎn)矩、行程采集。各部分的連接關(guān)系為:上位機(jī)通過(guò)RS-232串口與單片機(jī)最小系統(tǒng)通信，單片機(jī)最小系統(tǒng)的輸出接口通過(guò)光電隔離電路與以DSP芯片為核心的變頻異步電機(jī)系統(tǒng)相連，變頻異步電機(jī)系統(tǒng)里裝有溫度、電流、電壓信號(hào)采集模塊，在閥門上裝有轉(zhuǎn)矩、行程信號(hào)采集模塊，并將采集到的信號(hào)反饋給單片機(jī)最小系統(tǒng)。所述上位機(jī)為PC平臺(tái)上運(yùn)行的Labview程序，上位機(jī)通過(guò)RS-232串口可向單片機(jī)最小系統(tǒng)發(fā)送指令，而單片機(jī)可將當(dāng)前控制器的運(yùn)行參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示。所述單片機(jī)最小系統(tǒng)采用MSP430單片機(jī)，負(fù)責(zé)用戶控制信號(hào)以及反饋信號(hào)處理，其電路包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、ISP下載線接口電路等。所述變頻異步電機(jī)系統(tǒng)以DSP為核心根據(jù)控制指令實(shí)現(xiàn)電機(jī)以不同狀態(tài)運(yùn)行。所述信號(hào)采集系統(tǒng)包括溫度、電流、電壓采集和轉(zhuǎn)矩、行程采集，電流采集使用霍爾電流傳感器模塊CSM200B，電壓采集使用霍爾電壓傳感器模塊VSM025，轉(zhuǎn)矩采集使用高精度導(dǎo)電塑料電位器作為傳感器，行程采集使用多圈絕對(duì)值編碼器。本實(shí)用新型的有益效果為:本裝置適用于新一代的智能型電動(dòng)閥門執(zhí)行器，通過(guò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用的電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速、閥位控制、實(shí)時(shí)顯示、閥門狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、失效保護(hù)等多種功能，進(jìn)一步提高了電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能性和控制水平。

圖1為所述檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；[0015]圖2為所述檢測(cè)裝置的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測(cè)裝置，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示為整個(gè)裝置各模塊的結(jié)構(gòu)框圖，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)，變頻異步電機(jī)系統(tǒng)，信號(hào)采集系統(tǒng)以及上位機(jī)。通過(guò)PC平臺(tái)上運(yùn)行的Labview程序以及RS-232串口，上位機(jī)可以向單片機(jī)最小系統(tǒng)發(fā)送控制指令，而單片機(jī)可將當(dāng)前控制器的運(yùn)行參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示；同時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)配有顯示屏以及按鍵等主要外設(shè)，通過(guò)這顯示屏實(shí)時(shí)顯示閥門當(dāng)前狀態(tài)，并通過(guò)按鍵操作控制閥門做出相應(yīng)動(dòng)作；單片機(jī)最小系統(tǒng)的輸出接口通過(guò)光電隔離電路與以DSP芯片為核心的變頻異步電機(jī)系統(tǒng)相連，通過(guò)控制異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)控制閥門的閉合；另外，在變頻異步電機(jī)系統(tǒng)里裝有溫度、電流、電壓信號(hào)采集模塊，在閥門上裝有轉(zhuǎn)矩、行程信號(hào)采集模塊，電流采集使用霍爾電流傳感器模塊CSM200B，電壓采集使用霍爾電壓傳感器模塊VSM025，轉(zhuǎn)矩采集使用高精度導(dǎo)電塑料電位器作為傳感器，行程采集使用多圈絕對(duì)值編碼器，最后將這些傳感器測(cè)得的各種信號(hào)反饋回單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算處理，并控制異步電機(jī)做出相應(yīng)調(diào)整。如圖2所示為控制器的工作原理圖，系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行初始化設(shè)置，接著進(jìn)行控制方式的設(shè)定，本裝置有三種控制方式可根據(jù)需要由控制者切換，切換方式簡(jiǎn)單可靠，然后通過(guò)采樣位置傳感器上的電壓信號(hào)，獲得執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置，與給定位置進(jìn)行比較后運(yùn)算得到相應(yīng)控制命令，控制閥門閉合動(dòng)作，此外，當(dāng)檢測(cè)到故障信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)停止運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測(cè)裝置，其特征在于:包括上位機(jī)，單片機(jī)最小系統(tǒng)，變頻異步電機(jī)系統(tǒng)和信號(hào)采集系統(tǒng)，其中信號(hào)采集系統(tǒng)包括溫度、電流、電壓采集和轉(zhuǎn)矩、行程米集； 各部分的連接關(guān)系為: 上位機(jī)通過(guò)RS-232串口與單片機(jī)最小系統(tǒng)通信，單片機(jī)最小系統(tǒng)的輸出接口通過(guò)光電隔離電路與以DSP芯片為核心的變頻異步電機(jī)系統(tǒng)相連，變頻異步電機(jī)系統(tǒng)里裝有溫度、電流、電壓信號(hào)采集模塊，在閥門上裝有轉(zhuǎn)矩、行程信號(hào)采集模塊，并將采集到的信號(hào)反饋給單片機(jī)最小系統(tǒng)；所述單片機(jī)最小系統(tǒng)采用MSP430單片機(jī)，負(fù)責(zé)用戶控制信號(hào)以及反饋信號(hào)處理，其電路包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、ISP下載線接口電路；所述變頻異步電機(jī)系統(tǒng)以DSP為核心根據(jù)控制指令實(shí)現(xiàn)電機(jī)以不同狀態(tài)運(yùn)行；所述信號(hào)采集系統(tǒng)包括溫度、電流、電壓采集和轉(zhuǎn)矩、行程采集，電流采集使用霍爾電流傳感器模塊CSM200B，電壓采集使用霍爾電壓傳感器模塊VSM025，轉(zhuǎn)矩采集使用高精度導(dǎo)電塑料電位器作為傳感器，行程采集使用多圈絕對(duì)值編碼器。
專利摘要本實(shí)用新型屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測(cè)裝置。在此裝置中，上位機(jī)通過(guò)RS-232串口與單片機(jī)最小系統(tǒng)通信，同時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)配有顯示屏以及按鍵等主要外設(shè)，單片機(jī)最小系統(tǒng)的輸出接口通過(guò)光電隔離電路與以DSP芯片為核心的變頻異步電機(jī)系統(tǒng)相連，通過(guò)控制異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)控制閥門的閉合，另外，在變頻異步電機(jī)系統(tǒng)里裝有溫度、電流、電壓信號(hào)采集模塊，在閥門上裝有轉(zhuǎn)矩、行程信號(hào)采集模塊，并將采集到的信號(hào)反饋給單片機(jī)最小系統(tǒng)。本裝置適用于新一代的智能型電動(dòng)閥門執(zhí)行器，通過(guò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用的電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速、閥位控制、實(shí)時(shí)顯示、閥門狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、失效保護(hù)等多種功能，進(jìn)一步提高了電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能性和控制水平。
文檔編號(hào)F16K31/04GK203036076SQ20122064359
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者李衛(wèi)國(guó), 張學(xué)龍, 郭偉, 賈鵬飛, 張奇林 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)