一种用于供热系统调节的阀门智能控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及供热系统，具体地说是一种用于供热系统调节的阀门智能控制器。
【背景技术】
[0002]供热的目的:是为了在保证所有用户正常供暖的前提下，调节水利/热量平衡，充分利用热能，减少热量的损失和人为浪费，达到节能、降耗、减排的要求。
[0003]—个热网，无论我们的设计多么仔细和完善，都不能彻底解决水力平衡的问题，一方面是施工和材料设备会与设计存在偏差，另外热网的动态调节都会造成热网的水力失调，热网调整过程中管网是互相耦合的，管网中的实际阻力大小和分布是难以判断的。真正的水力平衡只能靠设备控制来实现，换言之，不加控制的热网，会存在先天的近端流量大远端流量小的问题。
[0004]水力平衡不代表热力平衡，一次网水力平衡，做到了按各热力站供热面积大小分配一次网的循环水量。该方式只有在所有热力站换热器选型合理且换热系数相等的前提下才能实现各热力站热力平衡。但是前提是不可能成立的。原因有三:①、建设初期，考虑扩容需要，一般选择较大功率的换热器，各换热站的供热面积与换热器功率不匹配;②、换热器工作一定时间后，均存在结垢现象，且结垢情况不等，造成换热系数不同；③二次网的设备配置和运行工况也不一定“配合” 一次网换热，如堵塞、旁通、近端短路等问题。
[0005]以往通过节流式水力平衡调节阀门改变管网阻力来实现基于温度管理的热网平衡调节，繁琐复杂的阀门无法实时根据热网信息及时反馈动作，无法实时控制，很难做到水力平衡，不可能做到热力平衡。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、可实时控制阀门开度达到设定的流量(或压力、压差、温度)，满足现场和设计要求、配合供热平衡系统，上传自身信息或接收管网系统性的控制要求，实现管网的供热平衡，同时满足节能、降耗、减排的要求的用于供热系统调节的阀门智能控制器。
[0007 ]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种用于供热系统调节的阀门智能控制器，包括壳体，其特征在于所述壳体内设有控制线路板、电位器、主动齿轮、从动齿轮、固定板和旋转执行器，所述旋转执行器和电位器分别固定在固定板上，所述控制线路板上设有旋转执行器控制单元、旋转角度测控单元、通讯单元、传感器信号处理单元、微处理单元、按键单元和电源控制单元，所述电位器的输出轴上端与从动齿轮相连接，所述电位器经导线与旋转角度测控单元和旋转执行器控制单元相连接，所述旋转执行器中的伺服电机轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相连接，所述电源控制单元分别为旋转执行器控制单元、旋转角度测控单元、通讯单元、传感器信号处理单元、微处理单元、按键单元供电，所述旋转执行器控制单元、旋转角度测控单元、通讯单元、传感器信号处理单元、按键单元分别连接微处理单元，所述旋转执行器控制单元和电源控制单元分别与旋转执行器相连接，通过所述电源控制单元对旋转执行器的瞬时启动提供稳定电流，通过所述旋转执行器控制单元和和旋转角度测控单元通过电位器实现5°-85°区间内1%的控制精度和1%。的显示精度，并反馈扭矩变化信号或停机，防止扭矩过大导致旋转执行器或阀门的损坏，通过所述传感器信号处理单元接收温度传感器、压力\压差传感器或变送器、热量表、流量计的电流信号并上传至微处理单元进行比对处理后，通过通讯单元远传到上位机，并可通过所述按键单元实现快速功能切换和可变参数的修改设置，达到可实时控制阀门开关达到设定的流量(或压力、压差、温度)，满足现场和设计要求、配合供热平衡系统，上传自身信息或接收管网系统性的控制要求，实现了管网的供热平衡，同时满足节能、降耗、减排的要求。
[0008]本发明所述微处理单元采用所述16位MSP430F448单片机，以达到快速处理实时信息，完成信号响应的作用。
[0009]本发明所述电源控制单元包括交流24V电源、高频变压器、整流桥U1、电阻R20、R21、R23、R23b、R24、R25、R26、负载电阻R30、电容CE2、CE3、CE5、电源芯片和二极管D10，所述整流桥U1的3脚和4脚分别接交流24V电源、2脚接高频变压器初级线圈的电源地，1脚接高频变压器初级线圈的正极，所述电容CE5接高频变压器初级线圈的电源地和电源正极之间，作为滤波用，所述电阻R20—端接电阻R21，另一端接整流桥U1的第一引脚，所述电阻R21另一端接电源芯片的VDD脚，所述电容CE4—端接电源芯片的VDD脚，另一端接高频变压器初级线圈的电源地，所述电容C12—端接电源芯片的C0MP脚，一端接高频变压器初级线圈的电源地，所述电阻R24—端接电源芯片的CS脚，一端接高频变压器初级线圈的电源地，所述电容C14、电阻R23和电阻R23b—端分别接电源芯片的INV脚，一端分别接高频变压器初级线圈的电源地，以达到调整电阻参数，改变电源输出电压的作用，所述电容C13和电阻R25—端分别接高频变压器初级线圈的电源正，另一端分别接电阻R26，所述电阻R26另一端接二极管D2负极，二极管D2正极接电源芯片的5、6脚，二极管D10正极接高频变压器次级线圈一端，负极接负载电阻R30和电容CE2、CE3的一端，为输出电源正极，所述辅助电阻R30、电容CE2、电容CE3的另一端接高频变压器次级线圈的另一端，为输出电源负极。
[0010]本发明所述旋转执行器控制单元包括伺服电机、继电器K1、K2，电阻R31、R32、二极管D5、三极管Q1、Q3，所述三极管Q1的基极1通过电阻R31连接单片机引脚，集电极3脚连接继电器K1线圈5脚，控制继电器K1动作，二极管D5连接继电器K1的线圈2脚和5脚，防止继电器开关瞬间高压，三极管Q3的基极1通过电阻R32连接单片机引脚，集电极3脚连接继电器K2线圈5脚，控制继电器K2动作，二极管D11连接继电器K2的线圈2脚和5脚，防止继电器开关瞬间高压，继电器K1的公共触点6接电源控制单元的交流24V电源，继电器K1常闭触点4连接继电器K2的公共触点6，继电器K1的常开触点连接伺服电机的关电源线，控制伺服电机关闭；继电器K2的常开触点连接电机的开电源线，控制电机打开。
[0011]本发明所述传感器信号处理单元包括包括电阻R64、电容、模拟开关4052，所述模拟开关4052的9、10引脚连接单片机，是通断选择端，可由单片机控制选择Α0Β0 — A3B3中的一个通道打开，其引脚6是使能端，连接单片机，由单片机控制模拟开关是否工作，其引脚3是电流输入端，接恒流源，13脚是输出端，接单片机，以检测打开通道的电阻，所述电阻R64连接在单片机中的通道Α0Β0中，作为标准电阻，在模拟开关的2脚、4脚、5脚分别接温度传感器一端，温度传感器另一端都接线路板地线，电容C33、C34、C35—端分别接线路板地线，另一端分别接4052的11脚、14脚、15脚，做滤波功能。
[0012]本发明所述旋转及开度测控单元包括包括电位器VR1或VR2、电阻R14、R15和电容C6、C7，所述电位器VR1和VR2可根据客户要求选其一，电阻R15—端与电位器连接，一端与单片机引脚P3.6连接，以控制电位器的电源通断，电容C7—端接电源地，另一端接单片机引脚P3.6，以达到滤波的作用，所述电位器的另一端接电源地。电阻R14—端接电位器的滑动端，另一端接单片机ADC输入引脚A5，以达到测量电压的作用，所述电容C6—端接电源地，另一端接单片机A5脚，以达到滤波的作用，通过电位器滑动端位置的改变而引起A5处电压的变化，从而计算出开度的变化。
[0013]本发明所述通讯单元包括包括485芯片3082、电阻R3 R4 R5、二极管BD3、BD4、BD7保护管PTC1、PTC2，电阻R3—端接485芯片3082的电源VCC，另一端接485芯片3082的第4脚D，485芯片3082的DE和RE连接在一起，然后一起连接到单片机引脚，作为读写控制端，所述电阻R4—端接485芯片3082的B端，另一端接电源地，做为B脚的下拉电阻，所述电阻R5—端接电源正极，另一端接485芯片3082的A引脚，作为A脚的上拉电阻，所述二极管BD3、BD4—端分别接电源地，另一端的二极管BD3接485芯片3082的A脚、二极管BD4接485芯片3082的B脚，所述二极管BD7两端分别接485芯片3082的A、B脚，所述保护管PTC1和保护管PTC2—端分别接485芯片3082的A、B脚，另一端为485芯片3082的通讯对外的输入端和输出端。在通讯过程中，通过二极管BD3、BD4、BD7和保护管PTCUPTC2对电路过压起到保护作用。
[0014]本发明还可在所述旋转执行器的主动齿轮下端一侧设有扇形开度盘，所述扇形开度盘外壁设有刻度层，所述壳体一侧设有透明的开度窗口，所述开度窗口与扇形开度盘的刻度层相对应，以利于通过开度窗口，直观的查看旋转的开度。
[0015]本发明还可在所述固定板上设有限位开关，所述限位开关与扇形开度盘两侧相对应，以利于限制扇形开度盘的旋转极限，达到防止扭矩过大导致旋转执行器或阀门的损坏。
[0016]本发明所述旋转执行器