智能模塊控制減壓閥設(shè)計(jì)方案

智能模塊控制減壓閥設(shè)計(jì)方案先導(dǎo)式減壓閥通常采用先導(dǎo)閥控制減壓閥出口壓力，由人為旋轉(zhuǎn)先導(dǎo)閥壓力調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。當(dāng)減壓閥進(jìn)口壓力或者減壓閥出口流量以及控制系統(tǒng)管路通暢情況等發(fā)生改變后，減壓閥出口壓力也會(huì)隨之發(fā)生改變，減壓閥無(wú)法保持出口壓力的恒定，需人工重新調(diào)整壓力。減壓閥是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開(kāi)度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，并在閥體內(nèi)或閥后噴入冷卻水，將介質(zhì)的溫度降低，這種閥門稱為減壓減溫閥。減壓閥快易優(yōu)自動(dòng)化選型有收錄。該閥的特點(diǎn)，是在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力和溫度值在一定的范圍內(nèi)。該智能控制模塊充分考慮了廣大用戶的的應(yīng)用特點(diǎn)和實(shí)際需求，人性化設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)單，安裝方便，功能豐富，可靠性高，自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)零位和滿位；流量特性曲線可調(diào)整；具有自診斷功能，一鍵調(diào)試等*和使用功能；具有自動(dòng)尋找閥門零位和滿位的功能，能限度的優(yōu)化閥門控制參數(shù)，提高控制精度；還可進(jìn)行組態(tài)，對(duì)閥門特性曲線，動(dòng)作方式、死區(qū)、行程范圍、關(guān)斷值、事件狀態(tài)輸出等多種參數(shù)設(shè)置；精度高，達(dá)到0.4%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)閥門定位器。


智能模塊控制減壓閥設(shè)計(jì)方案技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置及方法，通過(guò)支架將其安裝于傳統(tǒng)減壓閥的先導(dǎo)閥上，通過(guò)檢測(cè)減壓閥進(jìn)、出口壓力與設(shè)定壓力值比較，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作旋轉(zhuǎn)先導(dǎo)閥壓力調(diào)節(jié)螺栓，可智能實(shí)現(xiàn)減壓閥出口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置，它包括減壓閥先導(dǎo)閥，所述減壓閥先導(dǎo)閥的頂部安裝有安裝支架，所述安裝支架的頂部安裝有行星齒輪減速機(jī)，所述行星齒輪減速機(jī)的輸入軸與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸相連，并傳遞扭矩；所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)控制信號(hào)線與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與智能控制模塊相連，所述智能控制模塊的信號(hào)輸入端通過(guò)信號(hào)線分別與減壓閥進(jìn)口壓力傳感器和減壓閥出口壓力傳感器相連。


所述行星齒輪減速機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與減壓閥先導(dǎo)閥的壓力調(diào)節(jié)螺栓相連。所述智能控制模塊采用單片機(jī)，所述單片機(jī)與電源模塊相連，并提供電能；所述單片機(jī)上安裝有用于設(shè)定壓力的獨(dú)立按鍵；所述單片機(jī)上設(shè)置有用于轉(zhuǎn)換減壓閥進(jìn)、出口壓力值的AD模塊；所述單片機(jī)上設(shè)置有用于存儲(chǔ)設(shè)定壓力值的EPROM；所述單片機(jī)上連接有用于顯示減壓閥進(jìn)、出口壓力及設(shè)定壓力值的LCD顯示器。
任意一種減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置的控制方法，裝置工作時(shí)，由電源模塊向單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、減壓閥進(jìn)口壓力傳感器和減壓閥出口壓力傳感器供電；兩個(gè)壓力傳感器分別檢測(cè)減壓閥進(jìn)、出口的壓力值并通過(guò)AD模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；單片機(jī)讀取預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)在EPROM內(nèi)的設(shè)定壓力值數(shù)據(jù)，并檢測(cè)用戶是否有重新設(shè)定壓力的需求；然后讀取AD模塊內(nèi)的進(jìn)、出口壓力值數(shù)據(jù)，再通過(guò)LCD屏幕顯示出進(jìn)、出口壓力值及設(shè)定壓力值；后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)減壓閥先導(dǎo)閥壓力調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)調(diào)整減壓閥出口壓力。
所述驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作的具體過(guò)程：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過(guò)進(jìn)、出口壓力值與設(shè)定壓力值進(jìn)行比較，判斷壓力是否正常，若測(cè)得壓力值與設(shè)定壓力值偏差在允許范圍內(nèi)，則無(wú)需步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，系統(tǒng)重新進(jìn)行程序循環(huán)；若測(cè)得壓力值與設(shè)定壓力值偏差超出允許范圍，則進(jìn)行延時(shí)判斷，若延時(shí)過(guò)程中壓力值仍未恢復(fù)正常，則需要步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作進(jìn)行壓力調(diào)整，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的方向、角度，與步進(jìn)電機(jī)連接的行星齒輪減速機(jī)增大步進(jìn)電機(jī)輸出力矩后，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)減壓閥先導(dǎo)閥壓力調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)，完成一次壓力調(diào)整動(dòng)作，隨后系統(tǒng)重新進(jìn)行程序循環(huán)。
當(dāng)系統(tǒng)需要重新設(shè)定壓力時(shí)的具體方法：?jiǎn)纹瑱C(jī)檢測(cè)壓力設(shè)定按鍵有輸入，即轉(zhuǎn)入鍵盤輸入程序進(jìn)行壓力設(shè)定，設(shè)定完成后數(shù)據(jù)自動(dòng)存入EPROM并再次讀取EPROM保存的設(shè)定壓力值，隨后跳入主程序進(jìn)行進(jìn)、出口壓力值讀取，并進(jìn)行程序循環(huán)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)調(diào)整減壓閥先導(dǎo)閥，直至壓力滿足需求。


智能模塊控制減壓閥設(shè)計(jì)方案本發(fā)明有如下有益效果：
1、本發(fā)明采用單片機(jī)、壓力傳感器、步進(jìn)電機(jī)等元件作為工作組件，成功實(shí)現(xiàn)了先導(dǎo)式減壓閥出口壓力的智能控制。
2、本發(fā)明消除了傳統(tǒng)先導(dǎo)式減壓閥在系統(tǒng)變化過(guò)程中出口壓力無(wú)法恒定的缺點(diǎn)，提高了壓力控制精度。
3、本發(fā)明采用智能控制方式實(shí)現(xiàn)了減壓閥出口壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，減輕了設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)人員的工作強(qiáng)度。
4、配合通訊技術(shù)，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)減壓閥壓力的遠(yuǎn)程監(jiān)視及出口壓力的遠(yuǎn)程調(diào)整。
進(jìn)一步的，所述智能控制模塊4采用單片機(jī)，所述單片機(jī)與電源模塊相連，并提供電能；所述單片機(jī)上安裝有用于設(shè)定壓力的獨(dú)立按鍵；所述單片機(jī)上設(shè)置有用于轉(zhuǎn)換減壓閥進(jìn)、出口壓力值的AD模塊；所述單片機(jī)上設(shè)置有用于存儲(chǔ)設(shè)定壓力值的EPROM；所述單片機(jī)上連接有用于顯示減壓閥進(jìn)、出口壓力及設(shè)定壓力值的LCD顯示器。通過(guò)采用上述的智能控制模塊4能夠時(shí)時(shí)采集減壓閥進(jìn)、出口的壓力值并通過(guò)AD模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)反饋調(diào)節(jié)的方式時(shí)時(shí)與設(shè)定壓力值進(jìn)行比對(duì)，終實(shí)現(xiàn)其壓力的控制。


進(jìn)一步的，所述減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置采用壓力傳感器檢測(cè)減壓閥進(jìn)、出口壓力，單片機(jī)進(jìn)行壓力設(shè)定并將設(shè)定值與檢測(cè)值進(jìn)行比較并顯示數(shù)據(jù)，判斷并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減壓閥壓力調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步的，減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)方法通過(guò)控制器將反饋元件壓力傳感器檢測(cè)的壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較并顯示，判斷并向執(zhí)行元件電機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令進(jìn)行減壓閥壓力調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步的，智能控制模塊所使用的單片機(jī)由可編程邏輯控制器PLC代替，可提高控制系統(tǒng)的可靠性、抗干擾性、準(zhǔn)確性及通用性。
進(jìn)一步的，步進(jìn)電機(jī)可由伺服電機(jī)替代，可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)精度及轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。


●僅需配上輸入信號(hào)線及單相交流電源，即可控制運(yùn)轉(zhuǎn)。無(wú)需配伺服放大器
     ●調(diào)節(jié)無(wú)需開(kāi)蓋，通過(guò)操作面板就可以實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單易懂
     ●采用4位高亮度LED數(shù)碼管，可以準(zhǔn)確而又清晰顯示運(yùn)行狀態(tài)及報(bào)警信息
     ●控制過(guò)程中設(shè)有斷信號(hào)設(shè)定功能
     ●位置發(fā)送器采用齒輪式傳動(dòng)，確保限位可靠準(zhǔn)確
     ●電路采用環(huán)氧樹(shù)脂封裝的模塊結(jié)構(gòu)并經(jīng)高低溫老化，確保穩(wěn)定可靠


智能模塊控制減壓閥設(shè)計(jì)方案實(shí)施例2：
如圖4，任意一種減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置的控制方法，裝置工作時(shí)，由電源模塊向單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、減壓閥進(jìn)口壓力傳感器和減壓閥出口壓力傳感器供電；兩個(gè)壓力傳感器分別檢測(cè)減壓閥進(jìn)、出口的壓力值并通過(guò)AD模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；單片機(jī)讀取預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)在EPROM內(nèi)的設(shè)定壓力值數(shù)據(jù)，并檢測(cè)用戶是否有重新設(shè)定壓力的需求；然后讀取AD模塊內(nèi)的進(jìn)、出口壓力值數(shù)據(jù)，再通過(guò)LCD屏幕顯示出進(jìn)、出口壓力值及設(shè)定壓力值；后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)減壓閥先導(dǎo)閥壓力調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)調(diào)整減壓閥出口壓力。
所述驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作的具體過(guò)程：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過(guò)進(jìn)、出口壓力值與設(shè)定壓力值進(jìn)行比較，判斷壓力是否正常，若測(cè)得壓力值與設(shè)定壓力值偏差在允許范圍內(nèi)，則無(wú)需步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，系統(tǒng)重新進(jìn)行程序循環(huán)；若測(cè)得壓力值與設(shè)定壓力值偏差超出允許范圍，則進(jìn)行延時(shí)判斷，若延時(shí)過(guò)程中壓力值仍未恢復(fù)正常，則需要步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作進(jìn)行壓力調(diào)整，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的方向、角度，與步進(jìn)電機(jī)連接的行星齒輪減速機(jī)增大步進(jìn)電機(jī)輸出力矩后，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)減壓閥先導(dǎo)閥壓力調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)，完成一次壓力調(diào)整動(dòng)作，隨后系統(tǒng)重新進(jìn)行程序循環(huán)。


當(dāng)系統(tǒng)需要重新設(shè)定壓力時(shí)的具體方法：?jiǎn)纹瑱C(jī)檢測(cè)壓力設(shè)定按鍵有輸入，即轉(zhuǎn)入鍵盤輸入程序進(jìn)行壓力設(shè)定，設(shè)定完成后數(shù)據(jù)自動(dòng)存入EPROM并再次讀取EPROM保存的設(shè)定壓力值，隨后跳入主程序進(jìn)行進(jìn)、出口壓力值讀取，并進(jìn)行程序循環(huán)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)調(diào)整減壓閥先導(dǎo)閥，直至壓力滿足需求。減壓閥是通過(guò)調(diào)節(jié)，將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質(zhì)本身的能量，使出口壓力自動(dòng)保持穩(wěn)定的閥門。從流體力學(xué)的觀點(diǎn)看，減壓閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件，即通過(guò)改變節(jié)流面積，使流速及流體的動(dòng)能改變，造成不同的壓力損失，從而達(dá)到減壓的目的。然后依靠控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使閥后壓力的波動(dòng)與彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的誤差范圍內(nèi)保持恒定。
上述實(shí)施例用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。