常見的閥門有許多種,而氣動閥門便是其中的一個。氣動閥門的性能是*的,被廣泛運用于工業(yè)行業(yè)當中,使用價值*。就目前而言,市面上的氣動閥門種類也有很多,不同規(guī)格的閥門,它的外形與性能也會存在差異,可以滿足不同行業(yè)對它的需求。
氣動閥門是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),它與閥門定位器配套使用,可實現(xiàn)比例調(diào)節(jié);v型閥芯zui適用于各種調(diào)節(jié)場合,具有額定流量系數(shù)大,可調(diào)比大,密封效果好,調(diào)節(jié)性能零敏,體積小,可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)。
特點:是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),由v型閥體、氣動執(zhí)行機構(gòu)、定位器及其他附件組成;有一個近似等百比的固有流量特性;采用雙軸承結(jié)構(gòu),啟動扭矩小,具有*的靈敏度和感應(yīng)速度;*的剪切能力。氣動活塞執(zhí)行機構(gòu)采用壓縮空氣作動力源,通過活塞的運動帶動曲臂進行90度回轉(zhuǎn),達到使閥門自動啟閉。它的組成部分為:調(diào)節(jié)螺栓、執(zhí)行機構(gòu)箱體、曲臂、氣缸體、氣缸軸、活塞、連桿、萬向軸。氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理:氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。執(zhí)行機構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推力部件,它按控制信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力,推動調(diào)節(jié)機構(gòu)動作。閥體是氣動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部件,它直接與調(diào)節(jié)介質(zhì)接觸,調(diào)節(jié)該流體的流量。
由于現(xiàn)在的控制方式和手段越來越多,在實際工業(yè)生常和工業(yè)控制中,用來控制氣動執(zhí)行機構(gòu)的方法也很多,常用的有以下幾種。
(一)基于單片機開發(fā)的智能顯示儀控制
智能顯示儀是用來監(jiān)測閥門工作狀態(tài),并控制閥門執(zhí)行期工作的儀器,它通過兩路位置傳感器監(jiān)視閥門的工作狀態(tài),判斷閥門是處于開閥還是關(guān)閥狀態(tài),通過編程記錄閥門開關(guān)的數(shù)字,并且有兩路與閥門開度對應(yīng)的4~20ma輸出及兩足常開常閉輸出觸點。通過這些輸出信號,控制閥門的開關(guān)動作。根據(jù)系統(tǒng)的要求,可將智能閥門顯示儀從硬件上分為3部分來設(shè)計:模擬部分、數(shù)字部分、按鍵/顯示部分。
1、模擬電路部分主要包括電源、模擬量輸入電路、模擬量輸出電路三部分。
2、數(shù)字電路部分主要包括:單片機、掉電保護、兩路監(jiān)測脈沖輸入信號、兩路常開常閉轉(zhuǎn)換觸點輸出。
3、顯示部分主要包括:單片機、4位led顯示、3只狀態(tài)指示燈(自動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn))、3只按鍵(mode/set鍵、上鍵、下鍵)。
(二)利用plc來控制的系統(tǒng)
plc在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,由于本方案是在omron的plc上面作的開發(fā),所以以omron的plc來作介紹。
硬件組成:1臺計算機,1套plc(包括cpu,i/o模塊,id212,oc224,ad003模塊),2個繼電器,2個電磁閥,1個氣動閥門執(zhí)行器。
其組成原理為:由pc機通過rs-232串口通訊連接omron的plc,對plc進行編程和監(jiān)控。plc的i/o模塊分別接入輸入、輸出信號,其中輸入模塊連接到閥門上的兩個位置傳感器,通過plc的輸入模塊id211的指示燈亮的先后順序來顯示閥門的開關(guān)狀態(tài)。輸入模塊接收兩路閥門檢測脈沖輸入,即脈沖a與脈沖b。在運行狀態(tài)下,脈沖a輸入時指示燈a亮,脈沖b輸入時指示燈b亮。輸入順序為ab,表示開閥。輸入順序為ba表示關(guān)閥。閥門檢測脈沖a和b信號必須部分疊加,否則不能正常檢測閥門開度。
通過plc的輸出模塊oc225控制兩個繼電器,繼電器具有兩組常開常閉輸出觸點,1組為開閥輸出觸點,1組為關(guān)閥輸出觸點。開閥時,當閥門開度大于或等于所設(shè)閥門限位值時開閥輸出觸點動作,閥門開度小于所設(shè)閥門限位值時開閥輸出觸點動作,發(fā)明開度小于所設(shè)閥門限位值時開閥輸出觸點復位。關(guān)閥時,當閥門關(guān)到零位且21s內(nèi)無脈沖輸入時關(guān)閥輸出觸點動作;若21s內(nèi)有脈沖輸入,則21s關(guān)閥輸出觸點動作。通過繼電器的吸合來控制兩個電磁閥的開關(guān),電磁閥打開后,便可以控制氣動閥門執(zhí)行器使得閥門做相應(yīng)的開閥或關(guān)閥動作。同時接近傳感器把閥門的開關(guān)情況再傳送到plc中,并同要求的閥門開度作比較,直到符合要求為止。
自動歸零與自動調(diào)滿:控制系統(tǒng)具有自動歸零與自動調(diào)滿功能,當閥門開度小于歸零范圍值或閥門開度距滿量程小于滿度調(diào)節(jié)范圍值,且時間大于或等于所設(shè)值穩(wěn)定時間值時,plc自動控
制閥門進行歸零或自動調(diào)滿。
在實驗中,由閥門上的位置傳感器計算閥門的開度。
當閥門先離開a傳感器,后離開b傳感器時,表示閥門在關(guān)閥。當閥門先離開b傳感器,后離開a傳感器時,表示閥門在開閥。傳感器接收到的是一個脈沖信號,通過位置傳感器的采集信號來記下閥門的開關(guān)狀態(tài)。在上位機中用編程軟件cx-programmer編寫梯形圖,然后把梯形圖下載到plc中運行,在上位機的組態(tài)軟件中進行控制和監(jiān)控,閥門開關(guān)量的多少可由組態(tài)軟件界面輸入的圈數(shù)值確定。組態(tài)界面做好后,開閥、關(guān)閥、停止、總開關(guān)等控件的控制和動作可以直接在組態(tài)界面中很直觀形象地進行操作。
氣動調(diào)節(jié)閥與調(diào)節(jié)閥兩種執(zhí)行器在不同的環(huán)境下優(yōu)缺點是不同的。關(guān)鍵是看您要選用在什么工況下。
氣動調(diào)節(jié)閥動作力距比電動調(diào)節(jié)閥門大,氣動閥門開關(guān)動作速度可以調(diào)整,結(jié)構(gòu)簡單,易維護,動作過程中因氣體本身的緩沖特性,不易因卡住而損壞,但必須有氣源,且其控制系統(tǒng)也比電動閥門復雜。氣動閥門響應(yīng)靈敏,安全可靠,很多對控制要求高的廠專為氣動儀表控制元件設(shè)置壓縮空氣站。電動的就是要電。電動調(diào)節(jié)閥和氣動調(diào)節(jié)閥的本質(zhì)區(qū)別在于使用不同的驅(qū)動裝置,也就是執(zhí)行機構(gòu),而調(diào)節(jié)閥本身沒有什么區(qū)別。配合不同的執(zhí)行機構(gòu)主要是工況要求,如化工等要求防爆的場合,使用zui多的是氣動閥門,因為安全性要求高,而且價格便宜,配合智能定位器可以上總線,控制方式也簡單。閥門執(zhí)行機構(gòu)動力源為電源,如果線路板或電機出現(xiàn)故障容易出現(xiàn)火花,所以一般應(yīng)用在環(huán)境要求不高和沒有危險的場合。氣動閥門執(zhí)行機構(gòu)動力源為氣源,氣源來源于空壓機,采用定位器將電控信號轉(zhuǎn)換成氣動控制信號,驅(qū)動氣動執(zhí)行機構(gòu)進行閥位調(diào)節(jié)。
氣動閥門用途與特點、工作原理
a、用途:是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),它與閥門定位器配套使用,可實現(xiàn)比例調(diào)節(jié);v型閥芯zui適用于各種調(diào)節(jié)場合,具有額定流量系數(shù)大,可調(diào)比大,密封效果好,調(diào)節(jié)性能零敏,體積小,可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)。
b、特點:是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),由v型閥體、氣動執(zhí)行機構(gòu)、定位器及其他附件組成;有一個近似等百比的固有流量特性;采用雙軸承結(jié)構(gòu),啟動扭矩小,具有*的靈敏度和感應(yīng)速度;*的剪切能力。
c、氣動活塞執(zhí)行機構(gòu)采用壓縮空氣作動力源,通過活塞的運動帶動曲臂進行90度回轉(zhuǎn),達到使閥門自動啟閉。它的組成部分為:調(diào)節(jié)螺栓、執(zhí)行機構(gòu)箱體、曲臂、氣缸體、氣缸軸、活塞、連桿、萬向軸。
d、氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理:氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。執(zhí)行機構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推力部件,它按控制信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力,推動調(diào)節(jié)機構(gòu)動作。閥體是氣動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部件,它直接與調(diào)節(jié)介質(zhì)接觸,調(diào)節(jié)該流體的流量。