专利名称：利用阀门控制地面控制装置的电控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电控装置，尤其是涉及一种利用阀门控制地面控制装置的电控系统，机械设备领域。
背景技术：
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门根据材质还分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门，铬钥钢阀门，铬钥钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制等阀门材质。在进行油气钻探或者输送领域，机组来泥浆的压力大，需要进行精确的控制，传统的控制设备由于控制的不精确，导致泥浆的冲击压力对设备损坏大。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有控制设备对泥浆通过时控制不准确造成的问题，提供了 一种利用阀门控制地面控制装置的电控系统。本实用新型的目的通过下述技术方案实现:利用阀门控制地面控制装置的电控系统，包括安装在阀门处并用于采集阀门流量数据的智能电磁流量计、进行逻辑运算处理的中央处理器CPU、控制阀门快速关闭或开启的继电器KA1，智能电磁流量计、中央处理器CPU、继电器KAl依次连接，继电器KAl的输出端连接有阀门的电磁阀。智能电磁流量计通过其内部的流量变送隔离模块将采集到的阀门流量数据上传给中央处理器CPU，中央处理器CPU经过逻辑运算后给出输出控制信号，该控制信号传输给继电器KA1，继电器KAl根据该控制信号进行起闭动作并与电磁阀进行联动，从而控制阀门的快速启闭。其具体工作时，当智能电磁流量计将检测到的流量数据传输给中央处理器CPU,中央处理器CPU根据其流量数据分析与预先设定的最大流量值比较，当流量数据超过预先设定的最大流量后，中央处理器CPU给出控制信号给继电器KAl (控制信号为高电平)，继电器KAl接收到控制信号后启动，其输出端闭合，电路导通，此时与继电器KAl连接的阀门的电磁阀的电源导通，电磁阀开设工作，阀门被关闭。然后智能电磁流量计将检测到的流量数据传输给中央处理器CPU，中央处理器CPU根据其流量数据分析与预先设定的最大流量值比较，阀门关闭后流量数据变小，小于预先设定的最大流量后，中央处理器CPU给出控制信号给继电器KAl (控制信号为低电平)，继电器KAl接收到控制信号后关闭，其输出端断开，电路断开，此时与继电器KAl连接的阀门的电磁阀的电源关闭，电磁阀关闭，阀门被打开。中央处理器CPU连接有可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器连接有上位机连接。中央处理器CPU在接收智能电磁流量计数据的同时，通过可编程逻辑控制器将流量数据上传给上位机，以便后期数据调用分析。中央处理器CPU还连接有阀门开启指示灯L2，阀门开启指示灯L2和继电器KAl均连接在中央处理器CPU的DQ端。为了能直观的判断阀门的开启或关闭状态，本实用新型还包括上述接连在中央处理器CPU上的阀门开启指示灯L2，其接受信号端与中央处理器CPU的DQ端连接，当中央处理器CPU给继电器KAl输入信号的同时也给阀门指示灯L2输入信号，其接受的信号后与继电器同步。智能电磁流量计的输出端与中央处理器CPU的Al端连接。可编程逻辑控制器采用型号为CM1241的控制器。CM1241的控制器为西门子生产。中央处理器CPU的DI端连接有接近开关ISQl和接近开关2SQ2。中央处理器CPU的DI端连接有本地远程选择开关SW1。中央处理器CPU的DI端连接有总阀开闭开关SBl。还包括系统开关阀，总阀开闭开关SB1、接近开关ISQl和接近开关2SQ2均安装在系统开关阀处并控制系统开关阀的运行。还包括快速切断阀和调节阀，系统开关阀、快速切断阀和调节阀依次串通连接，智能电磁流量计位于调节阀远离快速切断阀的一端，继电器KAl连接的电磁阀为快速切断阀的电磁阀。上述接近开关ISQl和接近开关2SQ2为安装在系统开关阀的接触开关，当系统开关阀开启或关闭时，接近开关ISQl和接近开关2SQ2能通过检测其内部气缸的活动距离来判断并给出信号，最后信号输入给中央处理器CPU，最后判断系统开关阀的开启和关闭。同理总阀开闭开关SBl和本地远程选择开关SW1，均控制系统开关阀，并最后将其状态信息发送给中央处理器。运行时，本地远程选择开关SWl选择控制模式为远程控制还是本地控制，之后，总阀开闭开关SBl开启后，系统开关阀开启，整个装置中开设工作，通道打开，内部充满流动介质(介质为气体或泥浆或水)，此时智能电磁流量计将接受到的流量数据不间断的发送给中央处理器CPU中，当流量过大，则表示存在故障，容易造成事故，因此此时中央处理器CPU立即给继电器KAl发送控制关闭指令，此时快速切断阀的电磁阀闭合通电，快速切断阀快速关闭。另外，为了具体的说明本实用新型中的阀门控制地面控制装置，利用阀门控制地面控制装置包括调节阀以及与调节阀连通的快速切断阀。在上述技术方案中，利用调节阀和快速切断阀对泥浆的通过进行控制，调节阀调节泥浆通过的速度以及其他参数，而快速切断阀是防止在意外发生时进行紧急控制的装置，使得泥浆的通过安全而且准确。进一步地，所述快速切断阀在远离调节阀的一端连通有系统开关阀，系统开关阀的对称两端均设置有一个焊法兰一，其中一个对焊法兰一同时与系统开关阀和快速切断阀连通，另一个对焊法兰一连通有由壬，对焊法兰一的外壁上设置有抱箍一，抱箍一呈半圆形贴合在对焊法兰一的外壁上。进一步地,所述调节阀在远离快速切断阀的一端连接有智能电磁流量计,智能电磁流量计的对称两端均设置有一个焊法兰二，其中一个对焊法兰二同时与智能电磁流量计和调节阀连通，对焊法兰二的外壁上设置有抱箍二，抱箍二呈半圆形贴合在对焊法兰二的外壁上。进一步地，所述对焊法兰一和对焊法兰二均包括左右两部分组成，在左右两部分之间均设置有密封垫环，密封垫环同时与对应的左右两部分连接，抱箍一和抱箍二分别设置在对应的左右两部分的外壁上。密封垫环对法兰实现密封，也可以采用其他的密封装置实现密封。进一步地，所述由壬、对焊法兰一、系统开关阀、快速切断阀、调节阀、智能电磁流量计以及对焊法兰二的内部同时连通。部件之间的依次连通，使得泥浆能够顺利通过。综上所述，本实用新型的有益效果是:该地面控制装置通过调节阀和快速切断阀控制泥浆的通过过程，防止泥浆的压力对设备造成损坏，同时能够精确控制泥浆的流量，达到生产目的。
图1是利用阀门控制地面控制装置的结构示意图；图2是利用阀门控制地面控制装置的电控系统结构示意图；图3是本实用新型地面控制装置的侧视图；图4是本实用新型地面控制装置的剖视图。附图中标记及相应的零部件名称:1 一由壬；2—对焊法兰一 ；3—系统开关阀；4一快速切断阀；5—调节阀；6—智能电磁流量计；7—对焊法兰二 ；8—抱箍一 ；9一密封垫环；10一抱植_.。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。实施例:如图1、图2、图3、图4所示，利用阀门控制地面控制装置的电控系统，利用阀门控制地面控制装置的电控系统，包括安装在阀门处并用于采集阀门流量数据的智能电磁流量计6、进行逻辑运算处理的中央处理器CPU、控制阀门快速关闭或开启的继电器KA1，智能电磁流量计6、中央处理器CPU、继电器KAl依次连接，继电器KAl的输出端连接有阀门的电磁阀。智能电磁流量计6通过其内部的流量变送隔离模块将采集到的阀门流量数据上传给中央处理器CPU，中央处理器CPU经过逻辑运算后给出输出控制信号，该控制信号传输给继电器KA1，继电器KAl根据该控制信号进行起闭动作并与电磁阀进行联动，从而控制阀门的快速启闭。其具体工作时，当智能电磁流量计6将检测到的流量数据传输给中央处理器CPU，中央处理器CPU根据其流量数据分析与预先设定的最大流量值比较，当流量数据超过预先设定的最大流量后，中央处理器CPU给出控制信号给继电器KAl (控制信号为高电平)，继电器KAl接收到控制信号后启动，其输出端闭合，电路导通，此时与继电器KAl连接的阀门的电磁阀的电源导通，电磁阀开设工作，阀门被关闭。然后智能电磁流量计6将检测到的流量数据传输给中央处理器CPU，中央处理器CPU根据其流量数据分析与预先设定的最大流量值比较，阀门关闭后流量数据变小，小于预先设定的最大流量后，中央处理器CPU给出控制信号给继电器KAl (控制信号为低电平)，继电器KAl接收到控制信号后关闭，其输出端断开，电路断开，此时与继电器KAl连接的阀门的电磁阀的电源关闭，电磁阀关闭，阀门被打开。中央处理器CPU连接有可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器连接有上位机连接。中央处理器CPU在接收智能电磁流量计6数据的同时，通过可编程逻辑控制器将流量数据上传给上位机，以便后期数据调用分析。中央处理器CPU还连接有阀门开启指示灯L2，阀门开启指示灯L2和继电器KAl均连接在中央处理器CPU的DQ端。为了能直观的判断阀门的开启或关闭状态，本实用新型还包括上述接连在中央处理器CPU上的阀门开启指示灯L2，其接受信号端与中央处理器CPU的DQ端连接，当中央处理器CPU给继电器KAl输入信号的同时也给阀门指示灯L2输入信号，其接受的信号后与继电器同步。智能电磁流量计6的输出端与中央处理器CPU的Al端连接。可编程逻辑控制器采用型号为CM1241的控制器。CM1241的控制器为西门子生产。中央处理器CPU的DI端连接有接近开关ISQl和接近开关2SQ2。中央处理器CPU的DI端连接有本地远程选择开关SWl。中央处理器CPU的DI端连接有总阀开闭开关SBl。还包括系统开关阀3，总阀开闭开关SB1、接近开关ISQl和接近开关2SQ2均安装在系统开关阀3处并控制系统开关阀3的运行。还包括快速切断阀4和调节阀5，系统开关阀3、快速切断阀4和调节阀5依次串通连接，智能电磁流量计6位于调节阀5远离快速切断阀的一端，继电器KAl连接的电磁阀为快速切断阀4的电磁阀。上述接近开关ISQl和接近开关2SQ2为安装在系统开关阀3的接触开关，当系统开关阀3开启或关闭时，接近开关ISQl和接近开关2SQ2能通过检测其内部气缸的活动距离来判断并给出信号，最后信号输入给中央处理器CPU，最后判断系统开关阀的开启和关闭。同理总阀开闭开关SBl和本地远程选择开关SW1，均控制系统开关阀，并最后将其状态信息发送给中央处理器。运行时，本地远程选择开关SWl选择控制模式为远程控制还是本地控制，之后，总阀开闭开关SBl开启后，系统开关阀3开启，整个装置中开设工作，通道打开，内部充满流动介质(介质为气体或泥浆或水)，此时智能电磁流量计将接受到的流量数据不间断的发送给中央处理器CPU中，当流量过大，则表示存在故障，容易造成事故，因此此时中央处理器CPU立即给继电器KAl发送控制关闭指令，此时快速切断阀4的电磁阀闭合通电，快速切断阀4快速关闭。还包括调节阀5以及与调节阀5连通的快速切断阀4。调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件，或者人为的调节调节阀以实现流量的变化，根据需求而采用不同的控制方法；快速切断阀是自动化系统中执行机构的一种，由多弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀组成，接收调节仪表的信号，控制工艺管道内流体的切断、接通或切换。具有结构简单，反应灵敏，动作可靠等特点，在本实用新型中，通过设置相互连通的调节阀5和快速切断阀4，对泥浆输送进行控制。所述快速切断阀4在远离调节阀5的一端连通有系统开关阀3，系统开关阀3的对称两端均设置有一个焊法兰一 2，其中一个对焊法兰一 2同时与系统开关阀3和快速切断阀4连通，另一个对焊法兰一 2连通有由壬1，对焊法兰一 2的外壁上设置有抱箍一 8，抱箍一8呈半圆形贴合在对焊法兰一2的外壁上。由壬I又叫管接或者活接头。是一种能方便安装拆卸的常用管道连接件。由壬I作为连接两管子的管件，可不动管子而将两管分开，便于检修，由壬I远离对焊法兰一 2的一端与立管阀门组管线连接。所述调节阀5在远离快速切断阀4的一端连接有智能电磁流量计6,智能电磁流量计6的对称两端均设置有一个焊法兰二 7，其中一个对焊法兰二 7同时与智能电磁流量计6和调节阀5连通，对焊法兰二 7的外壁上设置有抱箍二 10，抱箍二 10呈半圆形贴合在对焊法兰二 7的外壁上。对焊法兰一 2和对焊法兰二 7的都是采用相同结构的法兰，只是型号不同，根据安装位置选择合适的型号对焊法兰进行安装连接，法兰之间通过螺栓柱连接。泥浆的体积通过智能电磁流量计6进行计算，使得泥浆的体积能够精确计算。所述对焊法兰一 2和对焊法兰二 7均包括左右两部分组成，在左右两部分之间均设置有密封垫环9，密封垫环9同时与对应的左右两部分连接，抱箍一 8和抱箍二 10分别设置在对应的左右两部分的外壁上。抱箍一 8和抱箍二 10都是米用相同的抱箍,只是型号不同，抱箍是用一种材料抱住或箍住另外一种材料的构件.它属于紧固件，在本实用新型中，抱箍是采用半圆型抱箍。密封垫环9的设置实现了对焊法兰的密封性。所述由壬1、对焊法兰一 2、系统开关阀3、快速切断阀4、调节阀5、智能电磁流量计6以及对焊法兰二 7的内部同时连通。将上述设备进行连通，使得泥浆的通过能够稳定、通畅，安全性能高。采取上述方式，就能较好地实现本实用新型。
权利要求1.利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:包括安装在阀门处并用于采集阀门流量数据的智能电磁流量计(6)、进行逻辑运算处理的中央处理器CPU、控制阀门快速关闭或开启的继电器KA1，智能电磁流量计(6)、中央处理器CPU、继电器KAl依次连接，继电器KAl的输出端连接有阀门的电磁阀。
2.根据权利要求1所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:中央处理器CPU连接有可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器连接有上位机连接。
3.根据权利要求1所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:中央处理器CPU还连接有阀门开启指示灯L2，阀门开启指示灯L2和继电器KAl均连接在中央处理器CPU的DQ端。
4.根据权利要求1所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:智能电磁流量计(6)的输出端与中央处理器CPU的Al端连接。
5.根据权利要求2所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:可编程逻辑控制器采用型号为CM1241的控制器。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:中央处理器CPU的DI端连接有接近开关ISQl和接近开关2SQ2。
7.根据权利要求6所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:中央处理器CPU的DI端连接有本地远程选择开关SWl。
8.根据权利要求7所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:中央处理器CPU的DI端连接有总阀开闭开关SBl。
9.根据权利要求8 所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:还包括系统开关阀(3)，总阀开闭开关SB1、接近开关ISQl和接近开关2SQ2均安装在系统开关阀(3)处并控制系统开关阀(3)的运行。
10.根据权利要求9所述的利用阀门控制地面控制装置的电控系统，其特征在于:还包括快速切断阀(4 )和调节阀(5 )，系统开关阀(3 )、快速切断阀(4 )和调节阀(5 )依次串通连接，智能电磁流量计(6)位于调节阀(5)远离快速切断阀的一端，继电器KAl连接的电磁阀为快速切断阀(4)的电磁阀。
专利摘要本实用新型公开了一种利用阀门控制地面控制装置的电控系统，利用阀门控制地面控制装置的电控系统，包括安装在阀门处并用于采集阀门流量数据的智能电磁流量计、进行逻辑运算处理的中央处理器CPU、控制阀门快速关闭或开启的继电器KA1，智能电磁流量计、中央处理器CPU、继电器KA1依次连接，继电器KA1的输出端连接有阀门的电磁阀。该地面控制装置通过调节阀和快速切断阀控制泥浆的通过过程，防止泥浆的压力对设备造成损坏，同时能够精确控制泥浆的流量，达到生产目的。
文档编号F16K31/02GK203082324SQ20132011100
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者洪江波, 莫国伟, 庄瑞军, 李永平 申请人:四川广汉阀门厂