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

內容說明

本發(fā)明涉及一種模塊化氣動閥門控制單元，屬于機械電子技術領域。它解決了氣動閥門控制設備在維護過程的模塊化問題以及在酸堿環(huán)境中運行積分的防震、防塵、防腐蝕、防霉等一系列技術難題。

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閥門，隨著系統(tǒng)運營時間的推移由于工作環(huán)境的影響使得電氣元件老化、連接點氧化，至使安裝于生產車間的電磁閥控制箱經常會出現(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人員經驗不足，加之控制回路相對復雜造成，最終導致故障不能及時排除而嚴重影響生產。

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

發(fā)明內容

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

本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是：減緩由于工作環(huán)境的原因對電氣元件等造成老化，從而產生的各種故障。

為解決以上問題，本發(fā)明的技術方案是：一種模塊化氣動閥門控制單元，模塊化的方式實現(xiàn)氣動閥門控制單元，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程操作指令，并將該指令傳至底板，同時預留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導軌內，用于公共控制模塊與電磁閥控制模塊等進行數(shù)據(jù)交換；電磁閥控制模塊，預留就地操作接口、遠方操作接口、電磁閥控制接口、面板指示燈接口等同時具有閥門操作診斷功能。

一種模塊化氣動閥門控制單元，具體公共控制模塊、各類型氣動閥門的電磁閥控制模塊以及底板均采用封膠密封，以確保其不會因為工作環(huán)境的酸、堿腐蝕因素對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，公共控制模塊預留遠方及故障信號反饋接口，便于控制室監(jiān)控閥門操作模式及操作。同時，本公共控制模塊設計數(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，如電磁閥的指令與狀態(tài)不匹配時會報故障信號、電磁閥控制模塊故障時也會報出故障信號等。此外，本公共控制模塊還設計數(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。

前述底板，其特征主要在于：該底板可以嵌入安裝于標準DIN35導軌內，底板內集成電源母線、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準DIN35導軌內，因此可以現(xiàn)場改造或更換傳統(tǒng)電磁閥箱將會非常方便，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軌上，近而通過底板將公共控制模塊及電磁閥控制模塊進行安裝將會非常方便，專業(yè)人員在短時間內即可更換并調試完畢，這個過程對生產基本沒有任何影響。底板內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。電磁閥同時可接入閥門的位置反饋信號，電磁閥控制模塊按此反饋信號以及指令信號進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；模塊也設置多個信號反饋接口，采用干接點信號反饋至PLC/DCS，采用有源DC24V信號可接至電磁閥箱面板上的指示燈用于閥門位置信號。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過一種模塊化氣動閥門控制單元的應用，以其控制功能的產品化以及智能化提高電磁閥控制設備的加工制造效率，同時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備時更小的影響生產過程；通過本控制單元的應用可以減少現(xiàn)場出現(xiàn)故障時的維護時間；本模塊采用封膠密封，減緩工作環(huán)境對元件造成的老化，從而有效的提高系統(tǒng)運行的效率。