专利名称：一种电动执行机构的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机执行机构，进一步涉及智能型电动机执行机构的控制系统。
背景技术：
现有的电动执行机构检测装置中，在测量转矩时，都具有自身的缺点。虽然根据电机转矩公式T = K * I2 * O1 * COS Θ 2采用时间分割乘法器来实现了转矩的测量，但是根据另外一个转矩公式T = 9550 * U * I * cos θ /n，转矩还与转速η有关系。另外，这样的处理方式还有缺点，比如，其转矩的测量还受到电网电压波动影响。现有技术中阀位的检测主要有以下缺点(1)使用行星齿轮加电位器的方式，具有容易产生温度漂移后，造成阀位行程的变化，从而使阀杆拉断或变形；(2)霍尔增量式编码器，但是经常出现一启动的几秒钟内，出现输出轴转动方向与开关指令方向相反的现象，造成阀杆被顶弯。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种能获知转速η和电网电压变化情况的电动执行机构的控制系统。以及可以不产生漂移，不对阀杆造成损坏的阀位检测系统。本发明提供一种电动执行机构的控制系统，包括主控与远程控制板、模拟控制板、阀位检测板、转矩检测板和总线控制板，其中所述主控与远程控制板完成电动执行机构内部与外部包括阀位信息和转矩信息的处理；所述阀位检测板的电路为霍尔增量编码器，或者是磁电式绝对编码器；所述转矩检测板为双通道电子电路检测板，或者采用双通道恒弹性差分应变技术检测板。优选的，所述双通道弹性差分应变技术检测板，采用在弹性体上面贴电阻应变片的方式，通过蜗杆的蹿动，在弹性体上就会发生弹性形变，经过电桥电路，把形变量转换成电压信号，再经过安装在弹性体上的转矩电路板上的仪表放大器对这个微弱的电压信号进行放大，采用提高共模抑制比的皿118元件。优选的，所述霍尔增量编码器对阀位脉冲的上升沿和下降沿均进行计数，从而测量电机转速η变化。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。图I是乘法原理框图。图2是脉冲调制PWM的原理图。图3是乘法器电路原理框图。
图4是实用乘法器电路图。图5是乘法器各点波形图。图6是电动执行机构的具体的实现电路框图。图7是磁通/[目号模拟电路图。图8星形接法电机电路图。图9是转矩与速度关系图。图10是电网电压测量电路图。图11是交流信号Vl的波形图。 图12是交流信号V2的波形图。图13是交流信号V3的波形图。图14是交流信号V2’的波形图。图15是交流信号V3’的波形图。图16是交流信号V4的波形图。图17是交流信号V5的波形图。图18是交流信号V6的波形图。图19是转矩板电路原理图。图20是转矩板电路图框图。图21为弹性体结构主视图截面图。图22为弹性体结构侧视图截面图。图23为传感器结构主视图截面图。图24为传感器结构侧视图截面图。图25为多回转电动执行器行程逻辑图。图26为执行机构的接触器电路图。图27为本实用新型霍尔增量编码器的程序框图。图28为电动执行机构的控制系统方框图。图29为总线控制板的原理框图。
具体实施例方式一、采用双通道电子电路实现转矩测量根据T =Θ 2进行扭矩保护I.乘法原理利用脉冲宽度调制(PWM)实现乘法运算也叫时间分割乘法运算，它结合脉冲宽度与幅度的调制实现两个模拟信号的相乘。图I是实现乘法运算的原理框图。脉宽调制器输出的脉冲信号周期T固定不变，但脉冲宽度T1受模拟信号ey调制。受ey调制的脉宽调制波控制开关K的动作。在T1期间开关K接通模拟信号ex，在T2 = T-Tl期间，开关K接通_ex。因此有
过\ex, 在7；期间
'{-ex, 在Γ2期同(I)
根据(I)式，可将ei看成是两个采样过程的叠加。设两个矩形脉冲序列Pl (t)和P2(t)分别为
权利要求
1.一种电动执行机构的控制系统，包括主控与远程控制板、模拟控制板、阀位检测板、转矩检测板，其特征在于 所述主控与远程控制板完成电动执行机构内部与外部包括阀位信息和转矩信息的处理； 所述阀位检测板的电路为霍尔增量编码器，或者是磁电式绝对编码器； 所述转矩检测板为双通道电子电路检测板，或者采用双通道恒弹性差分应变技术检测板。
2.根据权利要求I所述电动执行机构的控制系统，其特征在于所述双通道弹性差分应变技术检测板，采用在弹性体上面贴电阻应变片的方式，通过蜗杆的蹿动，在弹性体上就会发生弹性形变，经过电桥电路，把形变量转换成电压信号，再经过安装在弹性体上的转矩电路板上的仪表放大器对这个微弱的电压信号进行放大，采用提高共模抑制比的INA118元件。
3.根据权利要求I所述电动执行机构的控制系统，其特征在于所述霍尔增量编码器对阀位脉冲的上升沿和下降沿均进行计数，从而测量电机转速η变化。
4.根据权利要求I所述电动执行机构的控制系统，其特征在于所述控制系统进一步包括现场总线卡，其与所述主控与远程控制板连接，依靠主控板上的单片机的SPI接口进行通信，而现场总线卡上的单片机完成接收FCS控制系统发出的总线控制命令，并且把主控板上面的单片机检测到的电动执行机构的实时状态以及历史运行参数反馈到FCS控制系统。
全文摘要
本发明涉及一种电动执行机构的控制系统，包括主控与远程控制板、模拟控制板、阀位检测板、转矩检测板和总线控制板，其特征在于所述主控与远程控制板完成电动执行机构内部与外部包括阀位信息和转矩信息以及远程开关量、模拟量以及总线指令信号的处理；所述阀位检测板的电路为霍尔增量编码器，或者是磁电式绝对编码器；所述转矩检测板为双通道电子电路检测板，或者采用双通道恒弹性差分应变技术检测板。采用双通道的恒弹性差分应变技术测量电动执行机构的转矩，不受电网电压波动和频率波动的影响；通过上述技术方案提供了一种可以不产生漂移，不对阀杆造成损坏的电动执行机构控制系统。
文档编号F16K31/04GK102889414SQ20121012467
公开日2013年1月23日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者肖长松 申请人:深圳市南方通用电气有限公司