电动阀门控制系统的设计方式及系统结构

电动阀门控制系统的设计方式及系统结构

王以余 1 金志远 2 蔡飞 3 叶惠智 4 马向东 5 刘余 6 潘建淼 7

浙江富铭工业机械有限公司 , 浙江 台州 317000

2.欧拉姆阀门科技有限公司, 浙江 温州 325105

3.永嘉京阀阀门有限公司, 浙江 温州 325105

4.浙江万胜智能科技股份有限公司, 浙江 台州 317200

5.浙江星星冷链集成股份有限公司, 浙江 台州 318000

6.东宝阀门有限公司, 浙江 温州 325105

7.浙江星星冷链集成股份有限公司, 浙江 台州 318000

摘 要：电动阀门控制系统的工作效率，直接由它的设计方式以及具体的工作结构体系来决定，电动阀门控制系统在我国各方面的生产工作当中，有着比较非常广泛的应用从阀门控制系统本身来看，它的主要控制单元组成是由解码器控制器及电动装置等多方面内容组成，也就是说想要提高控制单元的综合效率，就需要将这部分的控制单元，在结构组成方面进行更有力的改良。

关键词：电动阀门；控制系统；设计方式；系统结构

引 言：电动阀门控制系统是现代控制系统中一种十分重要的控制执行机构，被广泛应用于人们的工业及生产生活中。本文简要阐述我国电动阀门概况，分析电动阀门控制系统设计方式及系统结构。在现代机械设备当中所使用的控制系统，主要依赖于电动阀门控制，也就是说电动阀门控制系统，本文从我国电动阀门系统的实际情况出发，进行相关研究分析，寻找设计方式及方法体系结构的办法，给我国控制系统提供一定的参考。

1 电动阀门概况

1.1电动阀门简介

电动阀门的组成包括：回转球阀（多为90°，也存在特殊的90°～180°）、旋塞阀、蝶阀以及其他设备。电动阀门的主要作用是控制阀门开启与关闭，其操作方式并不固定，既可以手动操作，也可以电动操作。电动阀门的优点有：结构简单、操作方式易懂、价格低廉、安全可靠及性能良好。电动阀门的主要应用方向：各种新建或者改造项目、风力、水利、煤气、燃气电能各种管道工程以及焦化煤气管网系统等。

1.2 电动阀门分类

1.2.1 液压传动阀门

液压传动阀门的主要优点包括：稳定性相对较高，可以在高速情况下保持正常启动与制动转向，还可以利用极其小的传动介质获取很大力矩。其缺点有：体积较大，安装复杂，后期维修保养繁琐。除此之外，这种电动阀门并不适用于功率小的工作场所，目前这种阀门的应用并不是很广泛。

1.2.2 气压传动阀门

气压传动阀门的工作原理就是通过压缩气体来进行动力传递，最终实现控制信号的目的。气压传动阀门的优点主要体现在利用压缩空气作为介质，这种工作模式使得其防爆防火性能较好，为此应用前景很好。但是气压传动阀门同样有其缺点，主要是由于压缩空气的获取过程较为复杂，导致阀门的发展进程比较缓慢。

1.2.3 电动阀门

电动阀门是利用微电子技术来实现对阀门的控制，主要得益于当前国内电子技术的飞速发展。电动阀门主要由阀门电动装置和阀门两个部分组成，其优点主要包括：效率高、调速快、响应迅速以及操作简便。电动阀门操作过程不但可以通过人力完成，还可以通过先进的自动装置控制来完成。但是电动阀门也不是十全十美的，随着电子技术的不断进步，各种新的问题也随之涌现出来，阀门现场调试的难度不断增加，故障检修也由于缺乏经验而导致极其困难，电动阀门的发展程度远远跟不上智能工业的发展脚步，准确性降低的同时导致生产效率大大降低，在某种程度上拖拽了我国工业的发展。

1.3 电动阀门的发展进程

在二十世纪50年代，国内对电动阀门的领域就开始有所涉猎，当时由于国内工业的发展急需引进这种先进的电动阀门。后来随着国民经济的不断进步，各行业对工作效率与工作安全性的要求在不断增加，电动阀门的应用范围在迅速扩张。但是在当时，电动阀门的需求远远要大于电动阀门行业的能力，其技术水平还停留在原地，产品落后、复杂、精度差、安装困难等各种问题都暴露出来，根本不可能满足较高的生产需求。后来随着经济的进步，电动阀门也逐渐从单一的机械结构转向了智能化的方向。随着电力电子技术被应用到电动阀门的行业中，电动阀门的控制系统终于得到了长足的发展与进步，在逐步克服了原有的各种问题的基础上，其功能更丰富、性能更优秀，可以应用的领域也更加广泛，最重要的是，电动阀门的成本也在进一步降低，这就意味着，电动阀门在满足工业发展需求的同时，自身的经济效益也在逐渐上升。

2 电动阀门控制系统设计方式 对于电动阀门控制系统的设计方式来说，需要重点从工作方法方面进行分析研究，电动阀门的控制系统从其本身的工作方式来看主要有就地控制，阀门控制，控制方向控制以及远程控制三方面的工作方式。 2.1 电动阀门控制系统软件设置 电动阀门控制系统也属于自动化控制当中的一部分，所以想要完成这方面的工作就离不开一些必要的软件设计，对于电动控制方面的软件程序设计，主要包括主程序，采样程序、初始化程序、通信程序、控制程序、显示程序、键盘输入时程序、报警程序等。 首先是主程序，电动阀门控制系统当中的主程序，主要完成的工作就是对其他一些子程序进行科学的规划配合工作，另外就是根据实际情况正确的调用部分子程序，看样子是抓完成的工作，就是对电动控制阀门不同时间段的工作情况进行一个及时的采样，做到对阀门控制系统整体情况的一个把控，在电动阀门控制系统当中，想要保证多方面的去到一个比较好的配合，便离不开各种机械设备的使用，而这些机械设备之间的配合就需要通讯工作完成的比较及时，而通讯子程序便是完成这项工作的重要依据。

2.2 硬件电路设计 对于电动阀门控制系统当中的硬件电路设计中涉及到以下五方面内容，首先是采集通道的建设，这个通道主要是负责对阀门工作当中的信号进行采样，从而根据信号来上整个系统的控制处理单元传输信息，保证整体工作有序的进行;第二方面是整个系统的中央控制单元，控制单元，负责的工作内容是将采样通道传输过来的信号进行处理，并与相关预先设定的值进行合理的校对，保证控制系统实现准确的工作;第三方面事后控制通道，这个硬件设备主要完成的是传输有控制单元处理完成的数据，通过数据的传输向其他一些硬件传送控制信息;第四方面是人机交互平台的建设，电动阀门控制系统并不是一个全自动无需人力参与了系统，在整个阀门系统工作过程中有许多需要人力参与进去的工作内容，这些需要人工完成的部分需要一个良好的交互系统，在这方面的硬件电路设计工作不能只考虑到机械设备本身，更要从使用者本身出发，设计一个科学的人机交互平台来保证控制命令的输入输出;最后一点就是通讯接口在电动阀门控制系统当中，需要使用准确及时的通讯接口接受并传达每项控制命令。 2.3 电动阀门控制系统结构 在电动阀门的控制结构当中，主要涉及到的内容是控制器的工作方式，目前控制器主要有两种，一种是控制器显示回路与实际的操作电压回路不相同的控制方法，另一种是操作电路以及实际控制回路相符合的公式办法，这两种操作控制器的重点不同之处就是变压器的有无，需要在实际的应用当中根据需要选择。在一般情况下安装闸阀的时候部分控制器都会出现较大的问题，一旦控制器出现故障的话换原件必须要打开外壳抽出才行。因为这整个过程十分的繁杂，因此在工作的时候一定要足够的仔细。如果是不小心拉掉了外部的接线的话就必须要重新的查线恢复才行。

结束语：

虽然国内对电动阀门的应用已经十分重视，但是相对于发达国家来讲，仍有一定差异，电动阀门在实际使用与推广过程中，仍然存在着诸多问题。随着电动阀门的应用越来越广，内容越来越丰富，相信我们一定可以在实际使用过程中总结宝贵经验，开拓创新，积极推进智能化，使电动阀门尽早摆脱各种控制问题，为国内工业发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]何 勋. 电动阀门的智能化及其发展现状[J].城市建设理论研究，2013，（27）.

[2]王亚利. 电动阀门的智能化及其发展现状[J].科技创新与应用，2014，(8)：68.