[发明专利]电动阀门定位器安装自动调试方法

说明书

本发明专利申请是申请号为200510049674.1、申请日为2005年4月27日、发明名称为“电动阀门智能定位器及其安装自动调试方法”发明专利的分案申请。

技术领域

本发明属于工业自动化仪表领域，特别涉及一种可安装在各类普通电动执行机构上进行控制和定位的电动阀门智能定位器结构的自动辨识自寻优整定的安装自动调试方法。

背景技术

电动阀门广泛用于电力、冶金、钢铁、造纸、环保、化工、炼油等流程工业行业的自动化控制系统中。传统的电动阀门包括伺服放大器、电动执行机构、调节阀，伺服放大器接受由自动化控制系统中调节器或DCS系统发出的控制信号以及由电动执行机构中的阀位发送模块发出的阀位信号，进行比较运算后发出控制电动执行机构中电机正反转的控制信号，由电动执行机构中电机带动减速机构，进而改变调节阀的开度和被调介质流量。传统的电动阀门缺点是：由于伺服放大器安装远处，没有安装在电动执行机构上，造成操作使用不便；伺服放大器功能单一造成品种型号多样，安装调试复杂，控制精度、稳定性、死区和回差很大；电动执行机构中的阀位发送模块需要经过出厂和安装时的专业人员的仔细调整，很不方便。目前有一些电子式电动执行机构或智能电动执行机构如ZL专利号98251222.8、ZL专利号98237308.2等，是把伺服放大器集成在电动执行机构中成为一体化并增加一些智能化功能，智能电动执行机构其突出的缺点是：要对国内联合设计的已经标准化定型了的DJK、DJZ系列普通电动执行机构进行改造，增加各自的电控部分而造成产品无统一标准系列，生产复杂，用户选购不便；使用安装调试各不相同，尤其是维护不便，出现问题时或要更换现场时要将整个智能电动执行机构更换，代价很大。

发明内容

本发明是针对传统的电动执行器或电动阀门和智能电动执行机构的功能上的不足，提供一种安装在各类普通电动执行机构上进行控制和定位的电动阀门智能定位器的其自动辨识自寻优整定的安装自动调试方法。

本发明中的电动阀门智能定位器包括阀位反馈机构和外壳，外壳内固定安装有含监控界面的测控电路板、电源及驱动电路板，安装支架固定在外壳上。阀位反馈机构用于测量电动执行机构和调节阀的阀门开度，包括阀杆，连杆垂直固定在阀杆上，L型反馈连杆的一端通过弹簧压紧在连杆的限位槽内，另一端与传动轴垂直固定连接；主动齿轮和从动齿轮配合成齿轮组设置在外壳内，主动齿轮与传动轴配合连接，从动齿轮与电位器配合连接。测控电路板的输入端分别与外部控制系统信号输出端和电位器导线连接，输出端与电源及驱动电路板的输入端导线连接。

测控电路板包括两路信号滤波及放大，其一端分别与外部控制系统信号输出端和电位器电连接，另一端分别电连接在模数转换A/D输入端上；模数转换A/D的输出端、按键、液晶显示LCD分别电连接到微处理器MPU上；单向串行通讯接口UART输入端与微处理器MPU电连接，输出端与数模转换D/A的输入端电连接，数模转换D/A的输出端与电压电流转换V/I输入端电连接；双向串行通讯接口UART分别与微处理器MPU和现场总线通讯接口电连接。微处理器MPU可以采用MSP430F149型。

电源及驱动电路板包括电源电路部分和驱动电路部分。电源电路部分包括变压隔离、整流、滤波、稳压。驱动电路部分包括光电耦合和固态继电器，光电耦合的输入端与测控电路板的微处理器MPU电连接，输出端与固态继电器输入端电连接。

该电动阀门智能定位器的安装自动调试方法，包括机械行程的自动辨识方法和定位器动作控制参数的自寻优自动整定方法；

所述的机械行程的自动辨识方法包括如下步骤：

a.微处理器发出控制电机正转信号，该信号经光电耦合控制正转固态继电器导通，经驱动电路控制电动执行机构电机作正转运行；

b.微处理器通过阀位反馈机构、信号滤波及放大、模数转换A/D监视阀位Y及其变化率；

c.当阀位Y朝一个方向变化且变化率大于阈值M时控制电机继续正转运行；当阀位变化率小于或等于阈值M时控制电机停转，此时的阀位Y就是机械行程满量程点Ymax，0.2％≤M≤0.5％；

d.微处理器发出控制电机反转信号，该信号经光电耦合控制反转固态继电器导通，经驱动电路控制电动执行机构电机作反转运行；

e.微处理器通过阀位反馈机构、信号滤波及放大、模数转换A/D监视阀位Y及其变化率；

f.当阀位Y朝另一个方向变化且变化率大于阈值M时控制电机继续反转运行；当阀位变化率小于或等于阈值M时控制电机停转，此时的阀位Y就是机械行程零点Ymin，0.2％≤M≤0.5％。