一種高精度數(shù)字閥門控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種高精度數(shù)字閥門控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]閥門是工業(yè)控制中應(yīng)用非常廣泛的部件之一，主要用來對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的各種流體，包括氣體、液體進(jìn)行流量控制，是自動化設(shè)備和系統(tǒng)中不可缺少的重要部件之一。隨著科技的發(fā)展，自動化設(shè)備和系統(tǒng)對于氣體、液體流量的精度越來越高，但是現(xiàn)在使用的閥門控制器達(dá)不到所要求的精度標(biāo)準(zhǔn)，甚至丟失脈沖，造成系統(tǒng)設(shè)備不合格。為此設(shè)計一種具有高精度流量控制且不會丟失脈沖的閥門控制器是十分重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型突破現(xiàn)有技術(shù)的難題，提供了一種具有高精度流量控制且不會丟失脈沖的閥門控制器。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實用新型設(shè)計了一種高精度數(shù)字閥門控制器，包括:基座、閥箱、蝸桿和步進(jìn)電機(jī)，其特征在于:基座上表面左前方設(shè)有部件安裝基座，基座上表面中央偏左的位置固定有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的頂端固定有編碼器，編碼器的頂端設(shè)有步進(jìn)電機(jī)控制模塊，步進(jìn)電機(jī)的右側(cè)位置設(shè)有蝸桿，蝸桿的上部套有蝸桿限位塊，蝸桿的后部位置設(shè)有蝸桿限位板，基座下表面的右側(cè)設(shè)有閥箱，蝸桿穿過基座，與閥箱內(nèi)部的蝸桿閥芯連接模的上部相連，蝸桿閥芯連接模的下部固定有閥芯。
[0005]所述基座內(nèi)部設(shè)有齒輪減速模塊，齒輪減速模塊包括步進(jìn)電機(jī)軸和大齒輪，步進(jìn)電機(jī)軸設(shè)在基座內(nèi)部步進(jìn)電機(jī)的下方，步進(jìn)電機(jī)軸的上部與步進(jìn)電機(jī)相連，步進(jìn)電機(jī)軸的下部設(shè)有齒輪，大齒輪設(shè)在基座內(nèi)部蝸桿的下方，大齒輪的中心米用蝸桿螺母與蝸桿相固定，大齒輪與步進(jìn)電機(jī)軸下部的齒輪相嚙合。
[0006]所述步進(jìn)電機(jī)控制模塊的輸入端與外部控制信號發(fā)生器相連，步進(jìn)電機(jī)控制模塊的輸入端與編碼器的輸出端相連，步進(jìn)電機(jī)控制模塊的輸出端與步進(jìn)電機(jī)的輸入端相連，編碼器的輸入端與步進(jìn)電機(jī)軸相連。
[0007]所述步進(jìn)電機(jī)控制模塊內(nèi)設(shè)有模擬量采集模塊和CAN 口。
[0008]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用高精度12位模擬量采集模塊與CAN 口通訊設(shè)備，精確的采集模擬量信號，并控制步進(jìn)電機(jī)來實現(xiàn)位移的精準(zhǔn)控制，比現(xiàn)階段使用的普通電機(jī)精確度大大提高，而控制模塊上集成了 CAN 口通訊，在沒有模擬量控制儀表時，可以使用計算機(jī)對閥門進(jìn)行控制，并且使用蝸桿推動，使得整個裝置穩(wěn)定性高。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實用新型的正視圖。
[0011]圖3為本實用新型的基座剖視圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。
[0013]參見圖2和圖3，本實用新型設(shè)計了一種高精度數(shù)字閥門控制器，包括:基座1、閥箱9、蝸桿6和步進(jìn)電機(jī)3，基座I上表面左前方設(shè)有部件安裝基座2，基座I上表面中央偏左的位置固定有步進(jìn)電機(jī)3，步進(jìn)電機(jī)3的頂端固定有編碼器4，編碼器4的頂端設(shè)有步進(jìn)電機(jī)控制模塊5，步進(jìn)電機(jī)3的右側(cè)位置設(shè)有蝸桿6，蝸桿6的上部套有蝸桿限位塊7，蝸桿6的后部位置設(shè)有蝸桿限位板8，基座I下表面的右側(cè)設(shè)有閥箱9，蝸桿6穿過基座1，與閥箱9內(nèi)部的蝸桿閥芯連接模10的上部相連，蝸桿閥芯連接模10的下部固定有閥芯11。
[0014]本實用新型中基座I內(nèi)部設(shè)有齒輪減速模塊，齒輪減速模塊包括步進(jìn)電機(jī)軸12和大齒輪14，步進(jìn)電機(jī)軸12設(shè)在基座I內(nèi)部步進(jìn)電機(jī)3的下方，步進(jìn)電機(jī)軸12的上部與步進(jìn)電機(jī)3相連，步進(jìn)電機(jī)軸12的下部設(shè)有齒輪13，基座I內(nèi)部蝸桿6的下方設(shè)有大齒輪14，大齒輪14的中心采用蝸桿螺母與蝸桿6固定，大齒輪14與步進(jìn)電機(jī)軸12下部的齒輪13相嚙合。
[0015]本實用新型中步進(jìn)電機(jī)控制模塊5的輸入端與外部控制信號發(fā)生器相連，步進(jìn)電機(jī)控制模塊5的輸出端與編碼器4的輸入端相連，編碼器4的輸出端與步進(jìn)電機(jī)3的輸入端相連，步進(jìn)電機(jī)3的輸出端與步進(jìn)電機(jī)軸12相連。
[0016]本實用新型中步進(jìn)電機(jī)控制模塊5內(nèi)設(shè)有模擬量采集模塊和CAN 口。
[0017]在具體實施中，本實用新型使用高精度12位模擬量采集模塊或CAN 口通訊設(shè)備，配合步進(jìn)電機(jī)控制模塊5，編碼器4，步進(jìn)電機(jī)3，齒輪減速模塊，蝸桿6等，實現(xiàn)閥門開度的精確控制。12位模擬量采集的分辨率是4096倍，而目前使用較多的模擬量輸出模塊的精度是0.1%，所以采集器的分辨率已經(jīng)超出使用要求，需要在程序中進(jìn)行縮小倍數(shù)。而本實用新型在不使用模擬量的情況下，也可以直接通過CAN 口，對控制器進(jìn)行通訊控制，理論精度可以達(dá)到1/300000。
[0018]本實用新型的工作原理如下:
[0019]1.模擬量控制:
[0020]( I)用模擬量采集模塊對上位機(jī)給出的模擬量進(jìn)行采集，并通過程序處理，發(fā)出相應(yīng)的脈沖數(shù)到步進(jìn)電機(jī)控制模塊5，控制步進(jìn)電機(jī)3旋轉(zhuǎn)的角度，通過編碼器4進(jìn)行閉環(huán)控制，使控制更加精確，不會出現(xiàn)丟失脈沖現(xiàn)象。
[0021](2)步進(jìn)電機(jī)軸12轉(zhuǎn)動，帶動步進(jìn)電機(jī)軸上齒輪13旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)軸上齒輪13再帶動大齒輪14進(jìn)行減速，大齒輪14的中心為蝸桿螺母，蝸桿6被固定只能上下移動而不能旋轉(zhuǎn)，從而把步進(jìn)電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)槲仐U6的上下直線運動。
[0022]2.CAN 口通訊:
[0023]不使用模擬量口，直接使用CAN 口發(fā)送目標(biāo)位置給控制器，控制器接受指令后通過運算發(fā)出相應(yīng)的脈沖數(shù)，控制步進(jìn)電機(jī)3旋轉(zhuǎn)的角度，通過編碼器4進(jìn)行閉環(huán)控制，使控制更加精確，不會出現(xiàn)丟失脈沖現(xiàn)象。
[0024]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用兩種控制方式:高精度模擬量采集模塊和CAN口通訊功能，使用步進(jìn)電機(jī)3作為動力單元，精確度要比普通的電機(jī)高；使用編碼器4作為位置反饋，使控制更加精準(zhǔn)，不會有丟失脈沖的現(xiàn)象；另外本實用新型是將步進(jìn)電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)變?yōu)榱宋仐U6的推動，使整個設(shè)備更加穩(wěn)定。
【主權(quán)項】
1.一種高精度數(shù)字閥門控制器，包括:基座、閥箱、蝸桿和步進(jìn)電機(jī)，其特征在于:基座(I)上表面左前方設(shè)有部件安裝基座(2)，基座(I)上表面中央偏左的位置固定有步進(jìn)電機(jī)(3)，步進(jìn)電機(jī)(3)的頂端固定有編碼器(4)，編碼器(4)的頂端設(shè)有步進(jìn)電機(jī)控制模塊(5)，步進(jìn)電機(jī)(3)的右側(cè)位置設(shè)有蝸桿(6)，蝸桿(6)的上部套有蝸桿限位塊(7)，蝸桿(6)的后部位置設(shè)有蝸桿限位板(8)，基座(I)下表面的右側(cè)設(shè)有閥箱(9)，蝸桿(6)穿過基座(1)，與閥箱(9)內(nèi)部的蝸桿閥芯連接模(10)的上部相連，蝸桿閥芯連接模(10)的下部固定有閥芯(II)o2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)字閥門控制器，其特征在于:所述基座(I)內(nèi)部設(shè)有齒輪減速模塊，齒輪減速模塊包括步進(jìn)電機(jī)軸(12)和大齒輪(14)，步進(jìn)電機(jī)軸(12)設(shè)在基座(I)內(nèi)部步進(jìn)電機(jī)(3)的下方，步進(jìn)電機(jī)軸(12)的上部與步進(jìn)電機(jī)(3)相連，步進(jìn)電機(jī)軸(12)的下部設(shè)有齒輪(13)，基座(I)內(nèi)部蝸桿(6)的下方設(shè)有大齒輪(14)，大齒輪(14)的中心采用蝸桿螺母與蝸桿(6)底部固定，大齒輪(14)與步進(jìn)電機(jī)軸(12)下部的齒輪(13)相嚙合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)字閥門控制器，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)控制模塊(5)的輸入端與外部控制信號發(fā)生器相連，步進(jìn)電機(jī)控制模塊(5)的輸入端還與編碼器(4)的輸出端相連，步進(jìn)電機(jī)控制模塊(5)的輸出端與步進(jìn)電機(jī)(3)的輸入端相連，編碼器(4)的輸入端與步進(jìn)電機(jī)軸(12)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度數(shù)字閥門控制器，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)控制模塊(5)內(nèi)設(shè)有模擬量采集模塊和CAN 口。
【專利摘要】本實用新型涉及工業(yè)自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種高精度數(shù)字閥門控制器，包括：基座、閥箱、蝸桿和步進(jìn)電機(jī)，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用高精度12位模擬量采集模塊與CAN口通訊設(shè)備，精確的采集模擬量信號，并控制步進(jìn)電機(jī)來實現(xiàn)位移的精準(zhǔn)控制，比現(xiàn)階段使用的普通電機(jī)精確度大大提高，而控制模塊上集成了CAN口通訊，在沒有模擬量控制儀表時，可以使用計算機(jī)對閥門進(jìn)行控制，并且使用蝸桿推動，使得整個裝置穩(wěn)定性高。
【IPC分類】F16K31/04
【公開號】CN204664558
【申請?zhí)枴緾N201420692204
【發(fā)明人】王英才, 劉西釘
【申請人】王英才, 劉西釘
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年11月18日