多通道智能气动定位器的制作方法

本实用新型为多通道智能气动定位器，属于电气自动化技术领域，特别适用于需分散布置、集中控制的气动调节控制阀门系统，比如电厂、自动化行业。

背景技术：

火力发电厂锅炉二次小风门及SOFA小风门气动挡板调节执行机构定位器，由于所处环境较为恶劣,压缩空气含油含水及粉尘等，导致普通定位器工作寿命短，可靠性低，维护费用高，二次风门自动投入率比较低，直接影响锅炉效率及烟气中的氮氧化物含量。为提高风门挡板气动调节机构的可靠性，设计一种八通道、双冗余智能气动定位器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种多通道智能气动定位器，适用于大量气动调门集中布置的区域，节省空间与成本，适应较差的气源品质及现场环境中，双冗余功能保证较高的可靠性，通用性气动元器件的使用能保证极大的降低维护费用，各部件功能独立、集中配置，方便检修人员的维护。

本实用新型的技术方案是：一种多通道智能气动定位器，其特征是包括一套气动回路、控制回路、反馈检测单元和加热装置，其中气动回路包括布置在气动回路上的多个独立工作的气动通道、主气源、排气消音器、过滤减压阀和气源管路；

其中每个气动通道包括气缸以及布置在气路板上的故障选择切换电磁阀、主控制阀、备用控制阀；其中气缸与选择切换电磁阀连接，主气源与过滤减压阀连接，主控制阀和备用控制阀一端与过滤减压阀连接，另一端与故障选择切换电磁阀连接；

控制回路包括控制处理单元，控制处理单元接收阀位控制指令和输出阀位反馈信号，控制CMOS大功率高频场效应管驱动板输出电磁阀控制指令；

用电位器作为位置反馈检测单元，将阀位信号反馈至控制处理单元；

加热装置包括一块电加热板，所述电加热板安装在控制箱内，同时在控制箱内安装测温元件。

其中主控制阀和备用控制阀均采用三位五通金属密封高频电磁阀。

其中在控制箱上配备触摸屏与控制处理单元连接，用于调试参数设置及阀位整定。

本实用新型独特的气动回路及气源加热控制系统使其能适用较差的气源品质，双冗余功能保证较高的可靠性，通用的气动元器件的使用能保证极大的降低维护费用，多通道设计能够最大限度的节省安装空间，各部件功能独立、集中配置，方便检修人员的调试维护。独特的气动结构、双冗余及仪用气源加热防结露结冰功能、多通道独立配置设计为此项技术的最大亮点，具有很高的推广价值。

附图说明

图1是本实用新型技术气动原理图。

图2是本实用新型技术元件布置图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种多通道智能气动定位器，包括一套气动回路、控制回路、反馈装置和加热装置，其中气动回路包括布置在气动回路上的多个独立工作的气动通道、主气源(6)，排气消音器(7)、过滤减压阀(5)和气源管路，气源管路包括控制电缆(8)和动力电缆(9)。

其中每个气动通道包括气缸(1)以及布置在气路板上的故障选择切换电磁阀(2)、主控制阀(3)、备用控制阀(4)。其中气缸(1)与选择切换电磁阀(2)连接，主气源(6)与过滤减压阀(5)连接，主控制阀(3)和备用控制阀(4)一端与过滤减压阀(5)连接，另一端与选择切换电磁阀(2)连接。

控制回路包括控制处理单元(10)，控制处理单元(10)接收阀位控制指令和输出阀位反馈信号，控制CMOS大功率高频场效应管驱动板输出电磁阀控制指令；

反馈装置：用高可靠性电位器(12)作为位置反馈检测单元，电位器(12)将阀位信号反馈至控制处理单元(10)；

加热装置：在控制箱(11)内安装一块电加热板(14)，并安装测温元件，可以根据季节、环境温度及设置参数进行加热，确保气源温度在露点温度以上，防止气源结露及结冰损坏元器件，保持气源干燥。

如图1所示，主气源(6)通过过滤器(5)后到达主、备控制阀，控制单元(PLC)接收外部指令，通过计算后，分别输出指令信号至对应的主控制阀(3)，主控制阀(3)动作后，主气源(6)通过选择切换电磁阀(2)作用于气缸(1)的一侧，气缸(1)另一侧通过排气消音器(7)进行排气。当控制单元检测到主控制阀故障时，自动将输出指令信号切换至备用控制阀(4)，同时驱动选择切换阀(2)动作，实现冗余切换和故障报警。

如图2所示，控制单元(10)对输入指令和电位器(12)的反馈信号进行比较，生成控制指令到主/备控制阀，直到反馈和指令偏差在死区范围内。同时侦测每一路主控制阀(3)的工作状态，当故障时，自动切换至备用控制阀(4)工作，并报警显示。同时可以根据季节、环境温度及使用人员设置等多种模式控制电加热底板(14)的工作，保证气源中的水分无法凝结和冻结，保证控制阀的正常动作。通过触摸屏(13)可实现每个控制单元参数的设定及阀门的形成调试功能。

本实施例以八路气动通道为例来说明控制回路及控制方法：采用PLC控制器作为控制处理单元，实现八路独立主控制阀(3)或备用电磁阀(4)的动作控制，进而控制对应通道气缸(1)的动作。以第1通道为例，控制过程中，PLC控制器通过检测1通道阀位开度控制指令和对应通道气缸(1)的位移反馈的偏差，计算得出该通道主控制阀(3)的动作指令，指令包含控制阀的动作方向及动作指令脉冲的长短，控制阀动作后控制压缩空气进入气缸(1)的方向及流量，从而驱动气缸(1)动作，气缸(1)动作的同时会带动气缸位移反馈信号变化，形成闭环调节。在调节过程中，PLC控制器实时进行故障侦测程工作，当某气动通道发生故障时，就会将该故障通道由主控制阀(3)切换到备用电磁阀(4)，同时在画面上进行报警。另外控制系统支持Modbus通信协议，可通过通信方式接受远方控制。就地控制箱配备触摸屏(13)，用于调试参数设置、阀位整定及各种状态信息的显示。