今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種模塊化氣動(dòng)閥門控制單元。該專利由南京中電自動(dòng)化有限公司申請(qǐng)，并于2017年10月24日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及一種模塊化氣動(dòng)閥門控制單元，屬于機(jī)械電子技術(shù)領(lǐng)域。它解決了氣動(dòng)閥門控制設(shè)備在維護(hù)過程的模塊化問題以及在酸堿環(huán)境中運(yùn)行積分的防震、防塵、防腐蝕、防霉等一系列技術(shù)難題。

發(fā)明背景

目前我國火力（或核電等）發(fā)電廠、石油化工、制藥、電子制板、污水處理等大都采用氣動(dòng)閥門，隨著系統(tǒng)運(yùn)營時(shí)間的推移由于工作環(huán)境的影響使得電氣元件老化、連接點(diǎn)氧化，至使安裝于生產(chǎn)車間的電磁閥控制箱經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。由于專業(yè)人員配置問題，很多污水處理廠在出現(xiàn)故障時(shí)難以快速排查故障并處理。這其中很大一部分原因是由于維護(hù)人員經(jīng)驗(yàn)不足，加之控制回路相對(duì)復(fù)雜造成，最終導(dǎo)致故障不能及時(shí)排除而嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

因此，開發(fā)一種模塊化氣動(dòng)閥門控制單元可以快速的解決快速維護(hù)問題并采用各種措施減輕工作環(huán)境對(duì)內(nèi)部電子元件造成的腐蝕性損傷等問題非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：解決氣動(dòng)閥門控制設(shè)備在維護(hù)過程的模塊化問題，從而解決專業(yè)技術(shù)維護(hù)人員的配置問題。本發(fā)明提供一種模塊化氣動(dòng)閥門控制單元。

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是：減緩由于工作環(huán)境的原因?qū)﹄姎庠仍斐衫匣?，從而產(chǎn)生的各種故障。

為解決以上問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種模塊化氣動(dòng)閥門控制單元，模塊化的方式實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)閥門控制單元，該控制單元由公共控制模塊、底板、各類型電磁閥控制模塊（單電控、雙電控等）等模塊組成，所有模塊均可在線更換；公共控制模塊，用于接收操作人員在就地給出的就地或遠(yuǎn)程操作指令，并將該指令傳至底板，同時(shí)預(yù)留PLC/DCS接口便于控制室監(jiān)控閥門操作模式及操作；底板可直接鑲嵌安裝于DIN35導(dǎo)軌內(nèi)，用于公共控制模塊與電磁閥控制模塊等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；電磁閥控制模塊，預(yù)留就地操作接口、遠(yuǎn)方操作接口、電磁閥控制接口、面板指示燈接口等同時(shí)具有閥門操作診斷功能。

一種模塊化氣動(dòng)閥門控制單元，具體公共控制模塊、各類型氣動(dòng)閥門的電磁閥控制模塊以及底板均采用封膠密封，以確保其不會(huì)因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境的酸、堿腐蝕因素對(duì)元件及電路板等造成影響。

前述公共控制模塊，通過底板將指令發(fā)給各電磁閥控制模塊，公共控制模塊預(yù)留遠(yuǎn)方及故障信號(hào)反饋接口，便于控制室監(jiān)控閥門操作模式及操作。同時(shí)，本公共控制模塊設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集接口與底板相連，通過底板采集各電磁閥控制模塊的狀態(tài)信號(hào)，如電磁閥的指令與狀態(tài)不匹配時(shí)會(huì)報(bào)故障信號(hào)、電磁閥控制模塊故障時(shí)也會(huì)報(bào)出故障信號(hào)等。此外，本公共控制模塊還設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)上傳接口，通過此接口可采集到所有電磁閥控制模塊的狀態(tài)信號(hào)。

前述底板，其特征主要在于：該底板可以嵌入安裝于標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌內(nèi)，底板內(nèi)集成電源母線、控制母線以及電磁閥控制模塊信息反饋的故障診斷總線。由于該底板是嵌入安裝于標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌內(nèi)，因此可以現(xiàn)場改造或更換傳統(tǒng)電磁閥箱將會(huì)非常方便，僅需拆除原有的電子、電器元件等即可方便的將該底板固定到導(dǎo)軌上，近而通過底板將公共控制模塊及電磁閥控制模塊進(jìn)行安裝將會(huì)非常方便，專業(yè)人員在短時(shí)間內(nèi)即可更換并調(diào)試完畢，這個(gè)過程對(duì)生產(chǎn)基本沒有任何影響。底板內(nèi)集成電源及控制母線及模塊位置信息，以此來確保電磁閥控制模塊可以在線熱插拔而不影響后續(xù)模塊的正常工作。

前述電磁閥控制模塊，特征主要在于：該模塊從底板的電源母線上獲取工作電源；模塊設(shè)置就地和PLC/DCS指令接口按控制母線的控制模式以及外接電磁閥的類型給其發(fā)出控制指令。電磁閥同時(shí)可接入閥門的位置反饋信號(hào)，電磁閥控制模塊按此反饋信號(hào)以及指令信號(hào)進(jìn)行判斷閥門是否工作正常，如工作不正常則在模塊上提示故障信息并通過故障診斷總線將數(shù)據(jù)上傳線公共控制模塊；模塊也設(shè)置多個(gè)信號(hào)反饋接口，采用干接點(diǎn)信號(hào)反饋至PLC/DCS，采用有源DC24V信號(hào)可接至電磁閥箱面板上的指示燈用于閥門位置信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過一種模塊化氣動(dòng)閥門控制單元的應(yīng)用，以其控制功能的產(chǎn)品化以及智能化提高電磁閥控制設(shè)備的加工制造效率，同時(shí)由于它的這種特性也使其在現(xiàn)場改造原有老化的控制設(shè)備時(shí)更小的影響生產(chǎn)過程；通過本控制單元的應(yīng)用可以減少現(xiàn)場出現(xiàn)故障時(shí)的維護(hù)時(shí)間；本模塊采用封膠密封，減緩工作環(huán)境對(duì)元件造成的老化，從而有效的提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率。