❶ 求一个烟气管道电动阀门控制电路图,要求接远程scs系统,谢谢啦
0引言 在现代工业自动控制中,调节阀是最主要的执行器件之一,在石油、化工、电力、水利等行业发挥着重要的作用。但国内电动调节阀技术与国外相比还有很大差距,国内电动调节阀普遍具有结构不合理,控制精度低,安全性能差,不能很好地进行人机通话、难于现场标定和维修等缺陷。随着电子技术、控制技术及通讯技术的发展,国内阀门厂家纷纷对电动调节阀进行研究,各项指标和性能都有所提高,但是相应的成本也提高不少,价格比较昂贵的。为此研究一款价格实惠、结构简单、功能齐全、便于现场操作和集中控制的电动调节阀。 1硬件结构 1.1总体结构 系统的硬件电路主要由阀门的位置反馈信号检测、远端控制信号的转换和现场参数整定与灵敏度调整电路所构成的模拟量输入通道、A/D转换、伺服电机驱动及减速运行的输出电路、D/A转换和外围键盘显示等电路以及上位机远程通讯等组成,如图1所示。控制中心信号、现场实际开度的反馈信号、现场参数整定和灵敏度信号调整通过TL2543进行A/D转换后送到AT89C2051微控制器,微控制器根据这些信号进行运算处理,以控制电动阀门执行机构的正反运转和全开全关运行,使得阀门快速达到设定开度。采用LCD实时显示阀门实际开度值,通过RS-485通讯直接将阀门现场反馈信号传输到监控中心的上位机,在上位机的组态界面上进行显示,以记录阀门开度的调节情况。同时中控中心的工作人员可以通过组态监控,对现场阀门实际开度进行设定,信号通过RS-485直接送回给控制器进行操作。在电动阀门出现故障时,现场可以及时地做出报警,同时控制中心组态监控也会发出报警,以采取相应的保护措施。通过D/A将阀的开度转换为4~20mA的电流信号,传输给远程控制中心的模拟量采集模块,以进行远程操作与显示。 1.2输入通道电路设计 输入通道主要由阀门位置检测信号、远端控制中心信号、现场参数整定与灵敏度调整电路与A/D转换电路组成。 用安装在阀门电动机执行机构上的位置变送器来检测实际开度反馈信号,位置变送器是高性能的导电塑料精密旋转电位器,具有较高分辨力的、高性能的经济类型产品。电位器旋转角度和阀门开度有线性关系,旋转电位器将阀门开度情况转换成对应的角度信号,进而转换成系统所接收1~5V的DC电压信号,因此可以依据电压和角度的线性关系得到相应的位置信号。阀门实际开度反馈信号阀门实际开度经过位置检测机构转换成相应的电压信号MA2,经过射级跟随器进行阻抗处理变化之后的信号送到A/D转换芯片TL2543的IN1口。电路如图2所示,其中VD3、VD45起到钳位作用。 图1系统结构图 图2控制端信号转换电路图 工业生产中传送的标准的电信号可能是4~20mA的直流电流,也可能是1~5V的直流电压,控制中心的信号为4~20mA的电流信号,当来自控制中心的信号MA1经过图3所示的信号转换电路时,预先应当将MK2闭合,此时电流输入信号经电阻R2、GND形成回路,4~20mA的电流信号经过转换电阻R2流向地,此时的输入电流信号就被转换成1~5V的电压信号,即A/D转化器TL2543的IN0口的电位。亦即信号的最小值4mA或1V对应精密电位器的最小值,也相当于阀门的起点位置。信号最大值20mA或5V对应精密电位器的最大值,也相当于阀门满度位置。 图3位置采集信号转化电路 为使阀门执行器能够适应工业生产中不同型号与口径阀门,满足各种的阀门装置具有不同的初始位置和满度位置,提高系统的灵敏度,增强通用性,做到测量的精确性,采用3个滑动电阻RP1、RP2、RP3构成调零、调满和调灵敏度电路,使阀门电动执行机构的零点和最大角位移都在一定范围内可调,减小误差。调零(ZERO)、调满(SPAN)、灵敏度(PROP)电路如图4所示。IN2、IN3、IN4端的电压就为传输到A/D转换TL2543的调满、调零和灵敏度信号。阀门在运行之前要将这些信号进行A/D转换反馈到为微控制器中进行处理,来控制电动执行机构下一步的转向。 图4零点、满量程、灵敏度调整电路 1.3阀门电机驱动电路设计 微控制器将转换之后的控制信号、阀门实际开度反馈信号、灵敏度信号等进行相应的运算,判断阀门执行机构该向哪个方向运行,从而向对应的I/O口送出相应的TTL触发信号,信号经过2个或门互锁正反转触发和转换电路与固态继电器的触发控制电路转换成可以驱动伺服电机运动的交流控制电平,图5中单片机控制器发出2个TTL触发信号,运用与非门的功能,将电机的正转、反转、停用工作状态用P3.2、P3.3电平状态来控制,P3.2、P3.3的TTL触发信号经过与非门传输到固态继电器38D05的DC-上,为防止两个触发器信号同时为低电平导通,在固态继电器的DC+处分别接上拉电阻,已在初始化的时候把触发信号拉成高电平,避免误导通,从而达到阀门的正反、停止控制。同时电路中接入极限位置行程开关,当阀门运转至极限位置,电机停止运转,起到保护的作用。为了准确及时平稳控制阀门的位置,在伺服电机驱动增加减速器,减速器采用谐波齿轮传动,把伺服电机高速转矩、小力矩的输出功率转换成执行机构输出轴的低转速、大力矩的输出功率,以推动调节结构,使阀门运行平缓、承载能力强、传动精度高。 图5阀门电机驱动电路 2系统控制算法与仿真 2.1系统建模 阀门控制属于典型的位置随动控制系统,由位置检测机构检测到的信号与实际信号相比较产生误差信号,经过控制器进行A/D转换后进行PID运算,参数调整等输出电压与测速发电机反馈电压形成的误差电压作为伺服电机驱动电压,通过减速器后输出实际角度。控制系统结构框图如图6所示。 图6阀门控制系统结构图 伺服电机部分的传递函数可以表示为: (1) 式中:电机增益kt=2;Ra=6Ω;La=12mH;转动惯量J=0.006kg·m2;Ce=Cm=0.3N·m/A;黏性摩擦系数f=0.2N·m/s;减速比i=0.1。减速器部分可以看出以纯积分环节。 2.2PID控制与仿真 采用PID控制算法,通过临界比例度法与凑试法整定PID控制器的参数,得到Kp=10,Ti=0.01,Td=0.5,其正弦输入下跟随曲线如图7所示。 图7电动阀门跟随曲线 从图7可以看出输入输出曲线基本一致,跟随特性好,调节速度快,能够满足设计要求。 3系统软件设计 开机初始化,由上电复位后的主程序执行,用来初始化系统的硬件资源和软件资源,对串行口、定时器、内部寄存器初始化;完成开机电信号故障检测,如果有电信号故障则亮红灯报警,没有故障则进行键盘扫描,判断是否有强制执行设置,有则执行相应动作,没有则采集检测的位置信号,与设定值和控制中心命令值比较,以调整参数,开启A/D转换并数字滤波,经过PID运算后,驱动阀门动作,控制电机转动的方向与角度,并显示相应阀门实际开度。同时向上位机实时提供实际开度数据信息,显示阀门开度,故障报警等。 4试验调试 远程监控中心PC采用组态进行程序设计,通过PC的串行接口传输和接收数据,在该界面中预设阀门的开度以及实时开度显示,历史数据报表的查阅。 表1为从组态界面上读取的电动阀预设开度和实际开度之间的实时数据。 从表1中可以看出阀门实际开度值与预设开度值基本一致,最大误差仅0.25%,符合设计要求达到的精度。 组态运行下阀门开度值K与相应出口流量Q间测得的数据报表如表2所示。 表1预设开度与实际开度对比 表2系统历史数据报表 对以上数据利用MATLAB进行多项式拟合,拟合曲线如图8所示。 图8阀门输出曲线 从图8中可以看出出口流量和阀门开度成正比的线性关系,其关系式为:Q=0.0983K-1.8621,线性关系理想。 由图表分析可知,在相同变化行程情况下,阀门开度较小时,相对流量变化值小,比较缓和;阀门开度较大时,控制灵敏有效。所以在实际中用控制阀门开度来控制流量大小。 5结束语 以单片微机为控制器设计了电动阀门控制器,能够接收控制中心命令信号和键盘控制命令,根据阀门实际反馈信号实现正转、反转、停转的闭环控制;能够根据实际运行状况做出判断,进行故障报告、应急处理、显示等工作;具备远程通信功能,能够在组态环境下进行监控运行,实现仪表控制的数字化,智能化、网络化与远程化,拓宽了电动阀门的使用环境的范围,节约了成本。实验调试的结果表明:该装置线性关系较好,动作时间断,误差在0.3%以内,具有较高的精度。
❷ 汽车发动机怠速电机的工作原理内部电路原理它输出的是电压信号还是电阻信号如何检测
怠速马达是控制电喷发动机机怠速的一种元件。也是电喷发动机故障率最高的部件。并且有些怠速故障还比较难治,属于疑难故障,因为怠速工况是一种特殊的工况,他需要较浓的混合气。很多问题都会引起怠速故障,在原因众多的怠速故障中,因为发动机的结构不同,也会出现不同的怠速故障。就步进电机式怠速空气阀做一种论述。为了能够尽可能的缩小涉及的问题,只分析由于怠速空气通道系统本身引起的怠速故障,而不涉及其方面的怠速故障问题(如点火正时及机械压缩方面非怠速系统本身引起的怠速故障)。这种类型的怠速系统在国产中、微型车中应用最广,所以值得我们深加研究。步进电机式怠速系统的工作原理为:由步进电机控制怠速进气孔的截面积来控制发动机进气管的进气量,通过进气压力传感器来感应进气管的进气压力,把进气压力信号送到电脑后,再由电脑判断出进气量或发动机负荷,最后计算出喷油量,完成发动机的怠速功率控制。 怠速电机的内部结构:怠速电机的内部结构:分为转子、定子镙纹传动机构等三部分。定子是两组线圈构成,转子由永磁体构成。 其上有两个磁极。下图是一个联合电子电喷系统怠速电机拆散后的照片。 各部分对应的是: 1,输出插头2,线圈AB3,外导槽4,后轴承5,阀芯(尾部有传动镙纹)6,防尘套7,弹簧8,转子(内孔带有传动镙纹)9,线圈CD10,外壳11,总成外形 怠速电机自身的4个工作状态:在发动机ECU的控制下,可以分为4个工作状态。 状态一,定子线圈AB通电(CD断电),电流从A流向B,根据电磁感应定率,这是产生的磁场方向为左边为N极,右边为S极,因为转子为永磁体,根据磁志的同性相斥,异性相吸的规律,转子会被定子线圈产生的磁场吸引成水平状态,并且左侧电极为S,右侧电极为N。 状态二,定子线圈CD通电(AB断电),电流从C流向D,这时定子线圈产生的磁场方向为上边为N极,下边为S极,于转子被定子线圈产生的磁场吸引,由刚才的水平状态,顺时针旋转90度变成垂直状态,并且上侧电极为S,下侧电极为N。 状态三,定子线圈AB通电(CD断电),电流从B流向A,这时产生的磁场方向为左边S极,右边为N极,转子会被吸引着顺时针旋转90度,由垂直状态变成成水平状态,并且左侧电极为N,右侧电极为S。 状态四,定子线圈CD通电(AB断电),电流从D流向C,这时产生的磁场方向为上边S极,下边为N极,转子会被吸引着顺时针旋转90度,由水平状态变成成垂直状态,并且上侧电极为N,下侧电极为S。 以上四个状态,依上述顺序周而复始的循环,怠速电机的转子就被驱动着一直朝顺时针方向旋转,通过镙纹机构,把阀芯逐渐推出,使发动机进气量减小,进而调低发动机转速同理,如果发动机ECU送出的脉冲信号顺序相反,即依次为状态四、三、二、一,则怠速电机的阀芯被缩回,于是发动机怠速升高。可是。在使用过程中,由于多种原因使的ECU的驱动难以达到设定的怠速范围。于是经常产生怠速高而且费油、怠速不稳、怠速回位慢、怠速哮喘、怠速窜车、怠速行车过快、暖机时间过长、行车过程中摘挡或踩离合器怠速上升、启动正常一加油怠速1500以上的、怠速过低、无怠速、怠速出现问题一旦出现问题就难以解决。就文章提出的问题,如果不去自动完成怠速负荷及怠速功率输出控制的前提下。即变发动机怠速的动态驱动(自动控制)为静态驱动(手动控制)、同时根据水温温度,空调信号,根据车型实际情况进行不同地区不同气候条件下的动态重新标定,补充静态驱动的不足。这样就解决了由怠速电机带来的各种问题。 经多年研究实践,本中心设计开发了汽车燃油燃气怠速节油器(节油半自动怠速电机)它不仅能方便的调整发动机的怠速转速,而且能修复D型电喷发动机经常出现的怠速高、怠速哮喘、怠速回位缓慢等燃油浪费问题。从而达到了修复怠速及节油的目的。 由于本装置是系统外部改造,暖机高怠速和空调高怠速以不受电脑控制。就此本装置增加了暖机高怠速和空调高怠速外部控制系统。为了进一步达
❸ 阀门电动执行器的原理
电动阀门操作原理电动阀通常由电动执行机构和阀门连接起来,经过安装调试内后成为电动阀容。电动阀使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门,实现阀门的开关、调节动作。从而达到对管道介质的开关或是调节目的。电磁阀是电动阀的一个种类;是利用电磁线圈产生的磁场来拉动阀芯,从而改变阀体的通断,线圈断电,阀芯就依靠弹簧的压力退回。榛锐机电
❹ 阀门排气的真空管和电路都接哪里啊。
改装排气阀门把真空管拆掉,能感受到吸力的就是。
排气阀是管道系统中必不可少的辅助元件,广泛应用于管路上的最高点或弯头或有闭气的地方,来排除管内的气体来疏通管道,达到正常工作。如不装此阀,管道随时出现气阻,使管道出现水容量达不到设计要求,其次;管道在运转时出现停电、停泵管道及时出现负压力会引起管道振动或破裂。排、进气阀就迅速把空气吸入管内,防止管道振动或破裂。
❺ 型电动阀门控制箱 工作原理
电动阀门控制箱 工作原理
控制箱的电路主要由控制电路、工作显示电路、开度指示电路和主电路(主电路中的行程和力矩微动开关KXK,GXK,KZK,GZK和电机在阀门电动装置内)四部分组成。
接通控制箱的电源后,电源指示灯亮,现场/远控指示灯显绿色,控制箱为远控状态。
当阀门在“全开”位置时,面板上的“阀开”绿色指示灯亮,在“全关”位置时黄色的“阀关”指示灯亮,在“全开”与“全关”之间位置时,两个指示灯都不亮。“现场/远控”按键为现场/远控选择键,释放为远控状态指示灯显绿色。按下为现场状态指示灯显红色。
当选择控制箱为远控状态时,控制箱 面板上的“开阀”、“关阀”、“停”等按键起控制作用。现场电动装置上的“现场开”、“现场关”按钮不起作用(用户在选购电动装置时,现场控制按钮为任选件,因此部分用户的电动装置可能不具备现场控制功能,但是没有现场控制功能并不影响控制箱的远控功能)。
当选择控制箱为现场状态时,电动装置上的“现场开”、“现场关”按钮起控制作用,控制箱面板的“开阀”、“关阀”、“停”等按键不起作用。按下“开阀”按键,电机电源被接通,电机转动,当阀门到达“全开”位置时1GXK微动开关被凸轮触压,电机停止转动,同时2GXK微动开关被另一个凸轮触压,指示“阀关”的黄色指示灯亮。当电动阀门在开向或关向工作行程中需停止,可按下“停”按键。电动阀门在开向或关向工作过程中如出现了“过力矩”情况,电动装置的凸轮就会触压KZK或GZK二个微动开关中的一个,电机随即停止转动,并接通了报警电路,面板上的红色故障指示灯亮,同时蜂鸣器发出4KHz的报警声。
❻ 电动阀内部电路图是这样的,希望高手能够给解答一下是怎么运作的特别是电容有什么用
首先说说电容的作用:这是移相电容,作用是使单相电动机内产生起动旋转磁场而使电动机按一定方向旋转。
工作原理:左边的转换开关(接线柱3、4)是控制开关,控制阀门的打开和关闭。电路图示位置是在全开状态,电机回路断开停转,打开指示灯(接线柱5)亮。当要关闭阀门时,将转换开关转到关闭位置(接线柱4),电机下端接通电源反转关闭阀门,打开指示灯断电熄灭,很快打开行程开关(接线柱3对应的)恢复常态,电机回路闭合,指示灯回路断开。当完全关闭时,关闭行程开关(限位开关,接线柱4对应的)动作,电机断电,同时关闭指示灯(接线柱6)亮。当要开启阀门时,将转换开关转到打开位置(接线柱3),电机上端接通电源电机正转打开阀门,……其余过程与关闭类似,自己分析吧。