一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的冶金閥門(mén)系統(tǒng)的控制方面一般采用閥門(mén)的驅(qū)動(dòng)軸的輸出轉(zhuǎn)角作為反饋控制信號(hào)，構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)，雖然能夠滿足日常的需求，但是對(duì)于閥門(mén)整體控制效果極差，會(huì)影響轉(zhuǎn)爐的煤氣濃度、煙氣排放和煤氣回收等。同時(shí)由于冶金閥門(mén)屬于可更換的設(shè)備，因此當(dāng)前的冶金閥門(mén)系統(tǒng)中的冶金閥門(mén)主要采用普通的合金材料，對(duì)于耐蝕性方面效果較差，影響了冶金行業(yè)的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，包括ModBus總線控制系統(tǒng)、冶金閥門(mén)、系統(tǒng)電源、保護(hù)電路，ModBus總線控制系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，ModBus總線控制系統(tǒng)包括如端控制部分、后端控制部分和遠(yuǎn)程控制部分，系統(tǒng)電源為整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電，ModBus總線控制系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)電源將380V交聯(lián)三相電源為驅(qū)動(dòng)電源，接受控制信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)輸出軸位移，由輸出軸控制冶金閥門(mén)。
[0005]作為優(yōu)選的，所述的冶金閥門(mén)選用牌號(hào)為GH2132合金為原材料，利用真空非自耗感應(yīng)+真空電弧組合熔煉工藝進(jìn)行熔煉，利用分流式澆鑄技術(shù)，分流式澆口套模具內(nèi)具有法蘭結(jié)構(gòu)。
[0006]作為優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)連接帶動(dòng)蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪蝸桿連接輸出軸。
[0007]作為優(yōu)選的，所述的后端控制部分為人機(jī)對(duì)話接口，實(shí)現(xiàn)本地控制信息的采集及將閥門(mén)系統(tǒng)狀態(tài)情況反映給本地操作員。
[0008]作為優(yōu)選的，所述的端控制部分為電機(jī)控制部分，為整個(gè)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其接受人機(jī)對(duì)話接口或遠(yuǎn)程控制傳來(lái)的控制信息，經(jīng)過(guò)比較、處理后輸出控制冶金閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)、停的基本運(yùn)動(dòng)。
[0009]作為優(yōu)選的，所述的遠(yuǎn)程控制部分包括ModBus總線技術(shù)的數(shù)字量信號(hào)傳送，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0010]作為優(yōu)選的，所述的系統(tǒng)電源引入變壓器得到三路交流輸出，分別為2路25V與1路7.5V，輸出端經(jīng)整流后得到2路24V與1路5V電壓。
[0011 ] 作為優(yōu)選的，所述的保護(hù)電路包括漏電保護(hù)電路、過(guò)載保護(hù)電路、相序自動(dòng)調(diào)整及復(fù)位電路。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、全智能化的閥門(mén)控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐的煙氣排放及煤氣回收，同時(shí)還可以應(yīng)用于鐵礦燒結(jié)、冶煉、水泥、化工、發(fā)電等行業(yè)的通風(fēng)除塵和環(huán)境保護(hù)工程。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的工作原理圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的總體框架圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了能更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1、圖2本發(fā)明所述的一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，包括ModBus總線控制系統(tǒng)、冶金閥門(mén)、系統(tǒng)電源、保護(hù)電路，ModBus總線控制系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，ModBus總線控制系統(tǒng)包括如端控制部分、后端控制部分和遠(yuǎn)程控制部分，系統(tǒng)電源為整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電，ModBus總線控制系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)電源將380V交聯(lián)三相電源為驅(qū)動(dòng)電源，驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)連接帶動(dòng)蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪蝸桿連接輸出軸，接受控制信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)輸出軸位移，由輸出軸控制冶金閥門(mén)，ModBus總線控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)的智能化控制的部分，其集常規(guī)儀表的檢測(cè)、控制、執(zhí)行、調(diào)節(jié)等作用為一體，具有智能化控制、顯示、診斷、保護(hù)和通訊功能的系統(tǒng)，ModBus總線控制系統(tǒng)以控制器為中心，將諸多部件組合為一體化結(jié)構(gòu)，如圖2所示。
[0017]冶金閥門(mén)選用牌號(hào)為GH2132合金為原材料，利用真空非自耗感應(yīng)+真空電弧組合熔煉工藝進(jìn)行熔煉，提升其純凈度和化學(xué)性能，對(duì)于氯等腐蝕具有良好防護(hù)效果，極大延長(zhǎng)閥門(mén)的使用壽命，顯著提升閥門(mén)的各項(xiàng)性能，利用分流式澆鑄技術(shù)，分流式澆口套模具內(nèi)具有法蘭結(jié)構(gòu)，將氣體有效的排出，極大減少閥門(mén)鑄件的氣孔，使得后續(xù)補(bǔ)焊和熱處理工序大幅度降低。
[0018]ModBus總線控制系統(tǒng)中大致可以分為前端控制部分、后端控制部分和遠(yuǎn)程控制部分。后端控制部分是人機(jī)對(duì)話接口，實(shí)現(xiàn)本地控制信息的采集及將閥門(mén)系統(tǒng)狀態(tài)情況反映給本地操作員；前端控制部分為電機(jī)控制部分，為整個(gè)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其接受人機(jī)對(duì)話接口或遠(yuǎn)程控制傳來(lái)的控制信息，經(jīng)過(guò)比較、處理后輸出控制冶金閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)、停等基本運(yùn)動(dòng)；遠(yuǎn)程控制部分包括ModBus總線技術(shù)的數(shù)字量信號(hào)傳送，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0019]在ModBus總線控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金閥門(mén)智能化控制的過(guò)程中，其硬件部分與軟件部分分別采用分布式架構(gòu)和模塊化架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同聯(lián)調(diào)。
[0020]電源是維持整個(gè)智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，為系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部分提供正常工作的電源電壓，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)系統(tǒng)電源進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。
[0021]本方案的工作方面對(duì)工作電壓支持380V和660V，因此系統(tǒng)電源在設(shè)計(jì)過(guò)程中引入變壓器得到三路交流輸出，分別為2路25V與1路7.5V，輸出端經(jīng)整流后得到2路24V與1路5V電壓，同時(shí)考慮到系統(tǒng)中大部分芯片的工作電壓為5V，選擇5V作為前級(jí)輸入和末級(jí)電源，可有效的降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，節(jié)省成本。
[0022]所述的保護(hù)電路包括漏電保護(hù)電路、過(guò)載保護(hù)電路、相序自動(dòng)調(diào)整及復(fù)位電路。漏電保護(hù)電路通過(guò)檢測(cè)計(jì)算相對(duì)地絕緣電阻的阻值，判斷是否出現(xiàn)漏電情況，當(dāng)線路出現(xiàn)漏電故障絕緣電阻值會(huì)降低，系統(tǒng)立即啟動(dòng)漏電保護(hù)措施；冶金閥門(mén)系統(tǒng)中閥門(mén)控制器的相序自動(dòng)調(diào)整電路由可控硅和換向繼電器兩部分組成；過(guò)載保護(hù)電路是為保護(hù)冶金閥門(mén)系統(tǒng)中負(fù)荷電流大于額定電流等情況下系統(tǒng)的安全，當(dāng)閥門(mén)工作時(shí)出現(xiàn)過(guò)載情況則實(shí)行過(guò)載保護(hù)和及時(shí)報(bào)警；復(fù)位電路是確保系統(tǒng)的穩(wěn)固性進(jìn)行設(shè)計(jì)的電路模塊，其能夠?qū)崿F(xiàn)上電復(fù)位、掉電復(fù)位和外部復(fù)位等功能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，系統(tǒng)使用MAX708SD作為復(fù)位電路的控制芯片，可以同時(shí)輸出高電平有效和低電平有效的復(fù)位信號(hào)，也可以進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位輸入或獨(dú)立的比較器出發(fā)復(fù)位。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，其特征在于:包括ModBus總線控制系統(tǒng)、冶金閥門(mén)、系統(tǒng)電源、保護(hù)電路，ModBus總線控制系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，ModBus總線控制系統(tǒng)包括前端控制部分、后端控制部分和遠(yuǎn)程控制部分，系統(tǒng)電源為整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電，ModBus總線控制系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)電源將380V交聯(lián)三相電源為驅(qū)動(dòng)電源，接受控制信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)輸出軸位移，由輸出軸控制冶金閥門(mén)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，其特征在于:所述的冶金閥門(mén)選用牌號(hào)為GH2132合金為原材料，利用真空非自耗感應(yīng)+真空電弧組合熔煉工藝進(jìn)行熔煉，利用分流式澆鑄技術(shù)，分流式澆口套模具內(nèi)具有法蘭結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)連接帶動(dòng)蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪蝸桿連接輸出軸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，其特征在于:所述的后端控制部分為人機(jī)對(duì)話接口，實(shí)現(xiàn)本地控制信息的采集及將閥門(mén)系統(tǒng)狀態(tài)情況反映給本地操作員。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，其特征在于:所述的端控制部分為電機(jī)控制部分，為整個(gè)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其接受人機(jī)對(duì)話接口或遠(yuǎn)程控制傳來(lái)的控制信息，經(jīng)過(guò)比較、處理后輸出控制冶金閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)、停的基本運(yùn)動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，其特征在于:所述的遠(yuǎn)程控制部分包括ModBus總線技術(shù)的數(shù)字量信號(hào)傳送，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，其特征在于:所述的系統(tǒng)電源引入變壓器得到三路交流輸出，分別為2路25V與1路7.5V，輸出端經(jīng)整流后得到2路24V與1路5V電壓。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，其特征在于:所述的保護(hù)電路包括漏電保護(hù)電路、過(guò)載保護(hù)電路、相序自動(dòng)調(diào)整及復(fù)位電路。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于ModBus總線控制技術(shù)的智能化冶金閥門(mén)系統(tǒng)，包括ModBus總線控制系統(tǒng)、冶金閥門(mén)、系統(tǒng)電源、保護(hù)電路，ModBus總線控制系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，ModBus總線控制系統(tǒng)包括前端控制部分、后端控制部分和遠(yuǎn)程控制部分，系統(tǒng)電源為整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電，ModBus總線控制系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)電源將380V交聯(lián)三相電源為驅(qū)動(dòng)電源，接受控制信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)輸出軸位移，由輸出軸控制冶金閥門(mén)。本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、全智能化的閥門(mén)控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐的煙氣排放及煤氣回收，同時(shí)還可以應(yīng)用于鐵礦燒結(jié)、冶煉、水泥、化工、發(fā)電等行業(yè)的通風(fēng)除塵和環(huán)境保護(hù)工程。
【IPC分類(lèi)】F16K31/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105299289
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410338797
【發(fā)明人】周智林
【申請(qǐng)人】上海中滬閥門(mén)（集團(tuán)）有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2014年7月16日