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阀门电动执行器模块的设计

点击次数:470  发布时间:2015-09-23
阀门是管道输送系统中的重要部件,广泛应用于电力、化工、石油和冶金等行业,对系统压力、流量和温度等参数进行调节。电动执行机构是控制和驱动阀门的重要装置,是对阀门实现远程控制、集中控制和自动控制的一种必不可少的执行部件。随着机电一体化技术的发展,电动执行机构在工业生产中体现出巨大的优势。阀门电动执行机构的可靠工作离不开检测模块,性能好和工作稳定可靠的检测模块对阀门电动执行机构的安全稳定运行至关重要。
阀门电动执行机构主要由人机接口、控制器、电动执行器和检测模块组成。人机接口主要包括液晶显示、按键输入和远程遥控输入。电动执行器主要包括数字信号处理器(DSP) 、智能功率模块(IPM)和异步电机。检测模块包括电源检测、电机检测和阀门检测3部分。
人机接口可设定运行参数,向控制器发送控制信号,同时可显示装置反馈的各种信息,完成对系统的实时监控。控制器接收人机接口发送来的控制信号,根据控制信号控制电动执行器工作,并实时检测阀门的位置和行程等反馈信号,调整相应的控制指令,此外控制器可实时向人机界面发送各种工作状态及故障诊断信号。电动执行器是主要的执行机构,DSP 接收控制器的指令,通过矢量控制技术驱动异步电机,电机输出轴经齿轮减速后拖动阀门启闭。
检测模块分别对电源、电机和阀门的工作状态进行检测,并将检测到的各种信号经过变换,变成控制器可以识别的数字信号。电源检测主要进行电源缺相检测,异步电机驱动电压和电流检测,IPM 模块温度检测。电机检测主要进行电机转速检测,电机转子位置检测,转矩检测,电机和齿轮箱的温度检测。阀门检测主要进行阀门位置检测,阀门行程检测。电源检测和电机检测的信号反馈给DSP进行处理,阀门检测的信号反馈给控制器MSP430进行处理。
阀门电动执行机构的检测模块在系统的硬件和软件设计上充分考虑了工业现场的实际环境,采取了完善的抗干扰措施和故障保护措施,大大地提高了系统的可靠性,使系统能适用于各种工业现场的环境。
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