智能模塊控制減壓閥設計方案

智能模塊控制減壓閥設計方案先導式減壓閥通常采用先導閥控制減壓閥出口壓力，由人為旋轉先導閥壓力調節(jié)螺栓進行壓力調節(jié)。當減壓閥進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隨之發(fā)生改變，減壓閥無法保持出口壓力的恒定，需人工重新調整壓力。減壓閥是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來調節(jié)介質的流量，將介質的壓力降低，同時借助閥后壓力的作用調節(jié)啟閉件的開度，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)自動化選型有收錄。該閥的特點，是在進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用特點和實際需求，人性化設計，操作簡單，安裝方便，功能豐富，可靠性高，自動或手動調節(jié)零位和滿位；流量特性曲線可調整；具有自診斷功能，一鍵調試等*和使用功能；具有自動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；還可進行組態(tài)，對閥門特性曲線，動作方式、死區(qū)、行程范圍、關斷值、事件狀態(tài)輸出等多種參數(shù)設置；精度高，達到0.4%，遠高于傳統(tǒng)閥門定位器。


智能模塊控制減壓閥設計方案技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種減壓閥壓力智能調節(jié)裝置及方法，通過支架將其安裝于傳統(tǒng)減壓閥的先導閥上，通過檢測減壓閥進、出口壓力與設定壓力值比較，驅動步進電機動作旋轉先導閥壓力調節(jié)螺栓，可智能實現(xiàn)減壓閥出口壓力的自動調節(jié)。為了實現(xiàn)上述的技術特征，本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種減壓閥壓力智能調節(jié)裝置，它包括減壓閥先導閥，所述減壓閥先導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，所述行星齒輪減速機的輸入軸與步進電機的輸出軸相連，并傳遞扭矩；所述步進電機通過控制信號線與步進電機驅動器相連，所述步進電機驅動器與智能控制模塊相連，所述智能控制模塊的信號輸入端通過信號線分別與減壓閥進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的輸出軸通過聯(lián)軸器與減壓閥先導閥的壓力調節(jié)螺栓相連。所述智能控制模塊采用單片機，所述單片機與電源模塊相連，并提供電能；所述單片機上安裝有用于設定壓力的獨立按鍵；所述單片機上設置有用于轉換減壓閥進、出口壓力值的AD模塊；所述單片機上設置有用于存儲設定壓力值的EPROM；所述單片機上連接有用于顯示減壓閥進、出口壓力及設定壓力值的LCD顯示器。
任意一種減壓閥壓力智能調節(jié)裝置的控制方法，裝置工作時，由電源模塊向單片機、步進電機驅動器、減壓閥進口壓力傳感器和減壓閥出口壓力傳感器供電；兩個壓力傳感器分別檢測減壓閥進、出口的壓力值并通過AD模塊將數(shù)據(jù)轉換為二進制數(shù)據(jù)；單片機讀取預先設定并存儲在EPROM內(nèi)的設定壓力值數(shù)據(jù)，并檢測用戶是否有重新設定壓力的需求；然后讀取AD模塊內(nèi)的進、出口壓力值數(shù)據(jù)，再通過LCD屏幕顯示出進、出口壓力值及設定壓力值；后驅動步進電機動作，帶動減壓閥先導閥壓力調節(jié)螺栓旋轉調整減壓閥出口壓力。
所述驅動步進電機動作的具體過程：單片機通過進、出口壓力值與設定壓力值進行比較，判斷壓力是否正常，若測得壓力值與設定壓力值偏差在允許范圍內(nèi)，則無需步進電機動作，系統(tǒng)重新進行程序循環(huán)；若測得壓力值與設定壓力值偏差超出允許范圍，則進行延時判斷，若延時過程中壓力值仍未恢復正常，則需要步進電機動作進行壓力調整，根據(jù)預先設定的程序，步進電機驅動器驅動步進電機旋轉相應的方向、角度，與步進電機連接的行星齒輪減速機增大步進電機輸出力矩后，通過聯(lián)軸器帶動減壓閥先導閥壓力調節(jié)螺栓旋轉，完成一次壓力調整動作，隨后系統(tǒng)重新進行程序循環(huán)。
當系統(tǒng)需要重新設定壓力時的具體方法：單片機檢測壓力設定按鍵有輸入，即轉入鍵盤輸入程序進行壓力設定，設定完成后數(shù)據(jù)自動存入EPROM并再次讀取EPROM保存的設定壓力值，隨后跳入主程序進行進、出口壓力值讀取，并進行程序循環(huán)驅動步進電機調整減壓閥先導閥，直至壓力滿足需求。


智能模塊控制減壓閥設計方案本發(fā)明有如下有益效果：
1、本發(fā)明采用單片機、壓力傳感器、步進電機等元件作為工作組件，成功實現(xiàn)了先導式減壓閥出口壓力的智能控制。
2、本發(fā)明消除了傳統(tǒng)先導式減壓閥在系統(tǒng)變化過程中出口壓力無法恒定的缺點，提高了壓力控制精度。
3、本發(fā)明采用智能控制方式實現(xiàn)了減壓閥出口壓力的自動調節(jié)，減輕了設備運行、維護人員的工作強度。
4、配合通訊技術，本發(fā)明可實現(xiàn)減壓閥壓力的遠程監(jiān)視及出口壓力的遠程調整。
進一步的，所述智能控制模塊4采用單片機，所述單片機與電源模塊相連，并提供電能；所述單片機上安裝有用于設定壓力的獨立按鍵；所述單片機上設置有用于轉換減壓閥進、出口壓力值的AD模塊；所述單片機上設置有用于存儲設定壓力值的EPROM；所述單片機上連接有用于顯示減壓閥進、出口壓力及設定壓力值的LCD顯示器。通過采用上述的智能控制模塊4能夠時時采集減壓閥進、出口的壓力值并通過AD模塊將數(shù)據(jù)轉換為二進制數(shù)據(jù)，進而通過反饋調節(jié)的方式時時與設定壓力值進行比對，終實現(xiàn)其壓力的控制。


進一步的，所述減壓閥壓力智能調節(jié)裝置采用壓力傳感器檢測減壓閥進、出口壓力，單片機進行壓力設定并將設定值與檢測值進行比較并顯示數(shù)據(jù)，判斷并驅動步進電機旋轉進行減壓閥壓力調節(jié)。
進一步的，減壓閥壓力智能調節(jié)方法通過控制器將反饋元件壓力傳感器檢測的壓力與設定壓力進行比較并顯示，判斷并向執(zhí)行元件電機發(fā)送動作指令進行減壓閥壓力調節(jié)。
進一步的，智能控制模塊所使用的單片機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、準確性及通用性。
進一步的，步進電機可由伺服電機替代，可以提高系統(tǒng)的響應速度、轉動精度及轉動力矩。


●僅需配上輸入信號線及單相交流電源，即可控制運轉。無需配伺服放大器
     ●調節(jié)無需開蓋，通過操作面板就可以實現(xiàn)，操作簡單易懂
     ●采用4位高亮度LED數(shù)碼管，可以準確而又清晰顯示運行狀態(tài)及報警信息
     ●控制過程中設有斷信號設定功能
     ●位置發(fā)送器采用齒輪式傳動，確保限位可靠準確
     ●電路采用環(huán)氧樹脂封裝的模塊結構并經(jīng)高低溫老化，確保穩(wěn)定可靠


智能模塊控制減壓閥設計方案實施例2：
如圖4，任意一種減壓閥壓力智能調節(jié)裝置的控制方法，裝置工作時，由電源模塊向單片機、步進電機驅動器、減壓閥進口壓力傳感器和減壓閥出口壓力傳感器供電；兩個壓力傳感器分別檢測減壓閥進、出口的壓力值并通過AD模塊將數(shù)據(jù)轉換為二進制數(shù)據(jù)；單片機讀取預先設定并存儲在EPROM內(nèi)的設定壓力值數(shù)據(jù)，并檢測用戶是否有重新設定壓力的需求；然后讀取AD模塊內(nèi)的進、出口壓力值數(shù)據(jù)，再通過LCD屏幕顯示出進、出口壓力值及設定壓力值；后驅動步進電機動作，帶動減壓閥先導閥壓力調節(jié)螺栓旋轉調整減壓閥出口壓力。
所述驅動步進電機動作的具體過程：單片機通過進、出口壓力值與設定壓力值進行比較，判斷壓力是否正常，若測得壓力值與設定壓力值偏差在允許范圍內(nèi)，則無需步進電機動作，系統(tǒng)重新進行程序循環(huán)；若測得壓力值與設定壓力值偏差超出允許范圍，則進行延時判斷，若延時過程中壓力值仍未恢復正常，則需要步進電機動作進行壓力調整，根據(jù)預先設定的程序，步進電機驅動器驅動步進電機旋轉相應的方向、角度，與步進電機連接的行星齒輪減速機增大步進電機輸出力矩后，通過聯(lián)軸器帶動減壓閥先導閥壓力調節(jié)螺栓旋轉，完成一次壓力調整動作，隨后系統(tǒng)重新進行程序循環(huán)。


當系統(tǒng)需要重新設定壓力時的具體方法：單片機檢測壓力設定按鍵有輸入，即轉入鍵盤輸入程序進行壓力設定，設定完成后數(shù)據(jù)自動存入EPROM并再次讀取EPROM保存的設定壓力值，隨后跳入主程序進行進、出口壓力值讀取，并進行程序循環(huán)驅動步進電機調整減壓閥先導閥，直至壓力滿足需求。減壓閥是通過調節(jié)，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。從流體力學的觀點看，減壓閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件，即通過改變節(jié)流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的。然后依靠控制與調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)，使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的誤差范圍內(nèi)保持恒定。
上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。