一种用于数据中心冷冻站的电动阀门控制电路的制作方法

本实用新型涉及一种电动阀门控制电路，特别是涉及一种用于数据中心冷冻站的电动阀门控制电路。

背景技术：

数据中心冷冻站主要是由冷机、冷却塔、水泵、电动阀门等组成，数据中心冷冻站自控系统一般采用PLC作为控制器，数据中心对电动阀门控制的要求为：1、电动阀门应具有“手动”工作模式，原因在于，数据中心冷冻站的管路管径比较大，一般在DN250以上，这样配套的阀门也就比较大，同时阀门常安装在较高的位置，在调试或检修阀门时，需要操作人员手动调节阀门，由于没有手动调节模式，这时候操作人员需要登高去调节阀门，这样一方面不方便，另外人员安全隐患，曾经发生操作人员调节阀门时，从高处摔下的事故。2、电动阀门应具有“自动”工作模式，这种模式是数据中心冷冻站的主要工作模式，在自动模式下，PLC/DDC控制器对电动调节阀自动进行阀门开度调节。3、当电动阀门失去电源或者PLC控制器出现故障时，要求电动调节阀开度保持在故障前的状态，提出此要求的原因在于，数据中心分为A,B,C三个等级，A级数据机房级别最高，C级数据机房级别最低，数据中心冷冻站主要是由若干个由冷机、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、电动阀门等组成的制冷单元系统组成，A级机房对制冷单元的配置为N+X，X＝1～N,B级机房制冷单元配置为N+1配置，C级机房制冷单元配置为N，无冗余，A级、B级机房均要求冷冻站可以对数据机房提供持续的、充足的供冷，当某一制冷单元发生故障，备用制冷单元立刻启动，由于备用制冷单元的启动有一定的时间延迟，所以数据中心要求当冷机发生故障时，与其配套的冷冻水泵和电动阀门必须继续保持原有工作状态，继续工作，此时可由蓄冷罐为数据机房提供备用冷源，当备用制冷单元启动完毕后，属于故障单元的冷冻水泵和相应的电动阀门才被关闭。

但是常规的带有PLC控制器的电动调节阀控制电路，如图1所示，包括熔断器、控制电源保护装置、电源指示灯、阀门路程控制、阀门失电指示、阀门得电指示、阀门电源、阀门开度信号输入、阀门开度信号，220VAC电源连接到调节阀V1的N和L端，同时并联连接到电源指示灯、阀门路程控制、阀门失电指示、阀门得电指示，在L端的入口L11处还串连有熔断器、控制电源保护装置，然后通过PLC控制端连接阀门开度信号输入，并且得到反馈至PLC的阀门开度信号。

该电路不能满足上述的要求，此电路，当PLC控制器出现故障时，PLC控制器就不能正常发出阀门开度调节信号(0—10VDC)了，而此时电动调节阀的工作电源还存在，这样电动调节阀就开始返回到关闭状态，根本不能满足数据中心冷冻站要求阀门保持故障前状态的要求，同时由于没有手动调节阀门的功能，当需要人工调节阀门时，需要操作人员首先断开阀门电源，然后登高去手动调节阀门，这样调节阀门既费力又不准确，更重要的是存在人员安全隐患。

本实用新型就是专门解决上述问题，使得电动调节阀可以保持控制器出现故障前的状态，同时采用开关电源和电位器，做到在手动模式下可以无级调节阀门的开度，完全满足了数据中心冷冻站对电动调节阀的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于数据中心冷冻站的电动阀门控制电路，用于解决手动、自动模式的切换问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于数据中心冷冻站的电动阀门控制电路，包括熔断器FU、转换开关1SA、电动调节阀V1、电源指示灯HW、开关电源U1、电位器1FR、直流电压表1PV、PLC信号干触点、接触器1KM、接线端子X1～X10、继电器1KA、阀门得电指示灯1HG、阀门失电指示灯1HR；

所述电源指示灯HW、开关电源U1、转换开关1SA、阀门得电指示灯1HG、阀门失电指示灯1HR的两端都与220VAC电源相连接，在220VAC电源的火线一端串连接有熔断器FU，220VAC电源接入到电动调节阀V1的N端和L端；

所述转换开关1SA包括阀门手动控制端、阀门远程控制端、就地/远程调节切换端，所述阀门手动控制端包括阀门失电按钮1SS、阀门得电按钮1SF，所述阀门得电按钮1SF与第一接触器1KM并联后与阀门失电按钮1SS、第二接触器1KM串联，阀门远程控制端通过接线端子X1和X2与PLC控制器相连接，就地/远程调节切换端通过第一中间继电器1KA与220VAC电源的零线相连接；

所述开关电源U1与电位器1FR并联，所述电位器1FR的两个调节端或PLC信号干触点的两端分别通过第二中间继电器1KA、第三中间继电器1KA连接到电动调节阀V1，所述PLC信号干触点通过接线端子X3和X4将PLC模拟量信号输出到电动调节阀V1，使其得到PLC输入时的阀门开度信号，并通过接线端子X5和X6获取反馈至PLC的阀门开度信号，在接线端子X5和X6处设置有直流电压表1PV；

转换开关1SA通过接线端子X9和X10连接阀门自动工作模式信号，所述阀门通过接线端子X7和X8连接阀门得电信号。

所述阀门得电指示灯1HG与第四接触器1KM串联，阀门失电指示灯1HR与第三接触器1KM串联；220VAC电源通过第五接触器1KM串联接入到电动调节阀V1的L端，220VAC电源通过第六接触器1KM串联接入到电动调节阀V1的N端；

所述熔断器FU/1与220VAC电源的火线相连，熔断器FU/2与电源指示灯HW/1、转换开关1SA/3、转换开关1SA/1、转换开关1SA/5、第三接触器1KM/41、第四接触器1KM/33、开关电源U1/L、第五接触器1KM/1相连；

220VAC电源的零线与电源指示灯HW/2、第二接触器1KM/A2、第一中间继电器1KA/14、阀门失电指示灯1HR/2、阀门得电指示灯1HG/2、开关电源U1/N相连；

转换开关1SA/4与阀门失电按钮1SS/1相连，阀门失电按钮1SS/2与阀门得电按钮1SF/3、接触器1KM/13相连；

阀门得电按钮1SF/4与第一接触器1KM/14、第二接触器1KM/A1、接线端子X2、远程PLC控制器输出信号/2端相连；

转换开关1SA/2与接线端子X1、远程PLC控制器输出信号/1端连接；

转换开关1SA/6与第一中间继电器1KA/13连接；

第三接触器1KM/42与阀门失电指示灯1HR/1相连；

第四接触器1KM/34与阀门得电指示灯1HG/1相连；

开关电源U1/PE与接地端子相连，开关电源U1/L+与线绕式电位器1FR/1相连，开关电源U1/L-与线绕式电位器1FR/2、第三中间继电器1KA/4相连；

线绕式电位器1FR/3与第二中间继电器1KA/1相连，第二中间继电器1KA/9与电动调节阀V1/6相连，第三中间继电器1KA/12与电动调节阀V1/5相连；

直流电压表1PV/1与电动调节阀V1/4、接线端子X5相连，直流电压表1PV/2与电动调节阀V1/3、接线端子X6相连，第五接触器1KM/2与电动调节阀V1/2相连；

第六接触器1KM/4与电动调节阀V1/1相连，电动调节阀V1/G与阀门控制箱的接地端子相连，接线端子X3与第二中间继电器1KA/5相连，接线端子X4与第三中间继电器1KA/8相连，接线端子X7与第七接触器1KM/5相连，接线端子X8与第七接触器1KM/6相连，接线端子X9与转换开关1SA/9相连，接线端子X10与转换开关1SA/10相连。

所述熔断器FU耐压为250VAC，额定电流为10A；所述接触器1KM为通用接触器，额定工作电流Ie(AC-3,400V)条件下为9A，线圈电压为220VAC；所述转换开关1SA为3档3节万能转换开关。

所述阀门失电按钮1SS为常闭按钮，自复位，耐压为250VAC；所述阀门得电按钮1SF为常开按钮，自复位，耐压为250VAC。

所述中间继电器1KA为通用中间继电器，触点容量为AC250V.5A，线圈电压AC220V，4常开/4常闭。

所述指示灯HW为LED信号指示灯，白色，额定工作电压为AC230V；所述指示灯1HR为LED信号指示灯，红色，额定工作电压为AC230V；所述指示灯1HG为LED信号指示灯，绿色，额定工作电压为AC230V。

所述开关电源U1为220VAC输入，12VDC输出，15W。

所述的电位器1FR为线绕式电位器，4.7K/5W。

所述直流电压表1PV为直流指针电压表，量程15V。

所述的电动调节阀V1为工作电压为AC220V电动调节蝶阀。

进一步的，所述电动调节阀V1，阀门执行器型号为SQL361B570，AC220V DC 0-10V。

优选的，熔断器FU型号为ASK 1EN，保险胆5A。

优选的，转换开关1SA型号为LW26-20。

优选的，所述阀门失电按钮1SS型号为CP1-10R-01。

优选的，所述阀门得电按钮1SF型号为CP1-10G-10。

优选的，所述指示灯HW型号为CL-523-W。

优选的，所述指示灯1HR型号为CL-523-R。

优选的，所述指示灯1HG型号为CL-523-G。

优选的，所述接触器1KM型号为A9-30-10/AC220V，带辅助触点CAL5-11一个。

优选的，所述中间继电器1KA型号为MY4N-CR-JAC220V(含底座和固定夹)。

优选的，所述开关电源U1型号为S-15-12,220V/12V。

优选的，所述的电位器1FR型号为WX112(050)4K7士5％。

优选的，所述直流电压表1PV型号为85C1-15V

本实用新型提供的用于数据中心冷冻站的电动阀门控制电路，将电气元件安装在电动阀门控制箱内，从阀门控制箱的引外接线端子引电缆至电动调节阀。

附图说明

图1为现有的电动阀门控制电路的电控制原理图；

图2是本实用新型提供的用于数据中心冷冻站的电动阀门控制电路的电控制原理图；

图中代号：

FU：熔断器 1KM：接触器 1KA：中间继电器

HW：电源指示灯 1HR：阀门失电指示灯 1HG：阀门得电指示灯

1SF：阀门得电按钮 U1：开关电源 PLC:来自PLC控制器的启动信号

1SS：阀门失电按钮 1SA：转换开关 1FR：绕线式电位器

V1：电动调节阀 1PV：直流电压表 X1～X10：接线端子

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面配合附图，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，所述用于数据中心冷冻站的电动阀门控制电路，包括：接触器1KM、熔断器FU、电源指示灯HW、阀门失电按钮1SS、阀门得电按钮1SF、接触器1KM、继电器1KA、阀门得电指示灯1HG、阀门失电指示灯1HR、接线端子X1～X10、PLC信号、开关电源U1、电位器1FR、直流电压表1PV、电动调节阀V1。上述元件除了电动调节阀V1外，其他元件都安装在阀门控制箱内，该控制箱通过接线端子与外部的电动调节阀门连接。

所述熔断器FU/1与220VAC电源的火线相连,熔断器FU/2与指示灯HW/2、转换开关1SA/3、转换开关1SA/1、转换开关1SA/5、接触器1KM/41、接触器1KM/33、开关电源U1/L、接触器1KM/1相连。

所述220VAC电源的零线与电源指示灯HW/2、接触器1KM/A2、中间继电器1KA/14、阀门失电指示灯1HR/2、阀门得电指示灯1HG/2、开关电源U1/N相连。

所述转换开关1SA/4与阀门失电按钮1SS/1相连，阀门失电按钮1SS/2与阀门得电按钮1SF/3、接触器1KM/13相连，转换开关1SA/2与接线端子X1、远程PLC控制器的的输出信号/1端连接，转换开关1SA/6与中间继电器1KA/13连接。

所述阀门得电按钮1SF/4与接触器1KM/14、接触器1KM/A1、接线端子X2、远程PLC控制器输出信号/2端相连。

所述接触器1KM/42与阀门失电指示灯1HR/1相连，接触器1KM/34与阀门得电指示灯1HG/1相连，接触器1KM/2与电动调节阀V1/2相连，接触器1KM/4与电动调节阀V1/1相连。

所述开所述关电源U1/PE与接地端子相连，开所述关电源U1/L+与线绕式电位器1FR/1相连，开关电源U1/L-与线绕式电位器1FR/2、中间继电器1KA/4相连。

所述线绕式电位器1FR/3与中间继电器1KA/1相连。

所述中间继电器1KA/9与电动调节阀V1/6相连，中间继电器1KA/12与电动调节阀V1/5相连。

所述直流电压表1PV/1与电动调节阀V1/4、接线端子X5相连，直流电压表1PV/2与电动调节阀V1/3、接线端子X6相连。

所述电动调节阀V1/G与阀门控制箱的接地端子相连。

所述接线端子X3与中间继电器1KA/5相连，接线端子X4与中间继电器1KA/8相连，接线端子X7与接触器1KM/5相连，接线端子X8与接触器1KM/6相连，接线端子X9与转换开关1SA/9相连，接线端子X10与转换开关1SA/10相连。

本实用新型使用时，外部电源220VAC接入接线端子X(L)和X(N)，PLC控制器发出的“电动调节阀启动”信号接入接线端子X1和X2，PLC控制器发出的“电动调节阀开度调节信号”(0-10VDC)接入接线端子X3和X4，电动调节阀反馈至PLC的“阀门开度信号”(0-10VDC)接入接线端子X5和X6，电动调节阀反馈至PLC的“阀门得电信号”接入接线端子X7和X8，电动调节阀反馈至PLC的“阀门自动工作模式”信号接入接线端子X9和X10。

此阀门控制电路具有“手动”和“自动”二种工作模式，当操作员将转换开关打到“手动”位置，此时阀门就处于“手动”工作了，操作人员按下阀门得电按钮1SF，这时候接触器1KM吸合,电动调节阀得到220VAC工作电源，阀门得电指示灯1HG点亮，操作员通过调节电位器1FR电阻值大小，可以调节输出至阀门的模拟量直流电压信号的大小，此模拟量电压值可以在(0-10VDC)之间变化，对应于此电压值，阀门的开度可以在0％-100％之间变化，直流电压表1PV显示当前阀门开度所对应的电压值，操作人员通过看此电压值的大小来调节阀门的开度。当操作员想关闭此阀门，首先将阀门开度调节在最小，然后按下阀门失电按钮1SS,电动阀门失去工作电源，不工作了，这时候阀门失电指示灯1HR被点亮。当操作员将转换开关1SA打到“自控”档位,此时阀门就处在远程“自动”模式下了，此时中间继电器1KA立刻吸合，中间继电器1KA的2组常开触点闭合(5，9闭合，8.12闭合)，PLC控制器DO模块发出阀门得电启动信号，接触器1KM吸合，电动阀得到220VAC工作电源，PLC的AO模块输出阀门开度(0-10VDC)信号，此信号通过中间继电器1KA的2组触点(5，9和(8.12接入至阀门V1的模拟量输入信号端子6和5，对阀门进行开度调节.当本电路失去220VAC电源时，电动阀由于失去了电源，阀门的开度就停止在失电前的开度状态，保持住了原有开度，当PLC检测到自己的模拟量AO模块出现故障时，PLC就会立刻命令自己的DO模块将阀门得电启动信号切断，这样就使得接触器1KM线圈失电，接触器失电，这样电动阀门就失去了工作电源，电动阀门的开度保持在失电前的位置，满足了数据中心冷冻站阀门需要保持故障前状态的要求。

综上所述，本实用新型是一种用于数据中心冷冻站的电动阀门控制电路，此电路功能齐全，尤其适合于大管径、安装于高处的电动阀门，此电路已被多家数据中心采用，取得了良好的效果。

上述实施例仅作为说明本设计用，但不限于此，凡依据本设计技术实质对上述实施例做任何简单的修改、变更与等效控制系统变化者均仍属于本设计范围之内。