Ưu điểm và nhược điểm của van điện và van khí nén

Ưu điểm và nhược điểm của van điện và van khí nén

Nhiệt độ vận hành xác định nhiệt độ môi trường ứng dụng của van và đường kính danh nghĩa của van được xác định bởi nhiệt độ vận hành. Bằng giá trị thống nhất được tính toán của van để xác định loại đồng nhất của lò xo xoắn hoặc thanh, sau đó theo ứng dụng của vật liệu để xác định dạng cấu trúc vật liệu van, sau đó tính toán đường kính họng van theo mức tăng thể tích rò rỉ của van.
Sau đây là các quy tắc chung để lựa chọn van.
Thiết bị truyền động van điện được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện hoặc nhà máy pin hạt nhân, xét cho cùng, trong hệ thống súng nước áp suất cao, phần mềm cần có quy trình trơn tru, ổn định và chậm rãi. Ưu điểm quan trọng của bộ truyền động điện là độ ổn định cao và lực đẩy tương đối ổn định mà người dùng có thể sử dụng. Lực đẩy được tạo ra bởi bộ truyền động rất lớn có thể lên tới 225000kgf. Chỉ có bộ truyền động thủy lực mới có thể đạt được lực đẩy lớn như vậy nhưng giá thành kỹ thuật của bộ truyền động thủy lực sẽ cao hơn nhiều so với bộ truyền động điện. Mức độ chống lệch của bộ truyền động điện rất tốt. Lực đẩy hoặc mô-men xoắn đầu ra về cơ bản là tương đối ổn định, có thể loại bỏ lực không cân bằng của môi trường và đạt được sự kiểm soát chính xác chỉ số quá trình. Do đó, độ chính xác điều khiển cao hơn so với bộ truyền động điện. Nếu sử dụng bộ khuếch đại servo, nó có thể dễ dàng hoàn thành việc trao đổi các tác động tích cực và tiêu cực, đồng thời cũng dễ dàng thiết lập vị trí của van tín hiệu ngắt (duy trì/mở/đóng) và lỗi phải được giới hạn ở nguồn gốc, tức là cũng không được thực hiện bởi bộ truyền động điện, bộ truyền động điện phải dựa vào một bộ hệ thống bảo vệ để đạt được sự bảo vệ vị trí. Các khuyết tật của thiết bị truyền động điện chủ yếu bao gồm kết cấu phức tạp, dễ xảy ra các lỗi thông thường và do tính đa dạng nên yêu cầu kỹ thuật đối với nhân viên bảo trì công trình sẽ tương đối cao; Hoạt động của động cơ phải nóng, nếu điều chỉnh quá thường xuyên, dễ gây ra hiện tượng quá nhiệt cho động cơ, dẫn đến bảo vệ quá nhiệt, đồng thời tăng cường độ mài mòn của hộp số giảm tốc; Ngoài ra còn có hoạt động tương đối chậm, từ bộ điều khiển phát ra tín hiệu, điều chỉnh phản ứng của van và bài tập thể dục đến bộ phận tương ứng, phải rất lâu, điều này cũng được so sánh với khu vực truyền động khí nén, thủy lực. Cơ chế quản lý bộ truyền động điện van và cơ cấu dẫn động là một thể thống nhất, cơ chế quản lý của nó có hai loại là loại màng nhựa hoặc máy piston.
Bố trí hành trình của máy pít-tông dài, có thể áp dụng khi tồn tại một lực đẩy nhất định; Hành trình màng được sắp xếp nhỏ hơn và chỉ có ghế được đẩy ngay lập tức. Bởi vì thiết bị truyền động khí nén có đặc điểm cấu trúc nhỏ gọn, lực đẩy đầu ra lớn, tư thế ổn định và đáng tin cậy, an toàn và chống cháy nổ, một số ứng dụng trong sản xuất nhà máy điện, nhà máy hóa chất, nhà máy lọc dầu và các yêu cầu an toàn cao khác. Các đặc điểm chính của bộ truyền động khí nén: chấp nhận tín hiệu dữ liệu khí liên tục, bù dòng song song đầu ra (thiết bị chuyển đổi năng lượng/khí, cũng có thể chấp nhận tín hiệu điện tử liên tục), một số cộng với cánh tay, có thể tạo ra vận tốc góc.
Có lực lượng tích cực và lực lượng phản ứng.
Tốc độ di chuyển cao, nhưng tốc độ chậm lại khi tải tăng.
Lực đầu ra có liên quan đến nhiệt độ hoạt động.
Độ tin cậy cao, nhưng van không thể được duy trì sau lần phá vỡ cuối cùng của van khí nén (có thể được duy trì sau khi thêm van giữ).
Việc hoàn thành việc kiểm soát phần và kiểm soát luồng là không thuận tiện.
Bảo trì dễ dàng, khả năng thích ứng tốt với môi trường.
Đầu ra Công suất đầu ra lớn.
Có chức năng phòng cháy chữa cháy.
Phương pháp điều khiển thiết bị truyền động van khí nén là do ngày nay ngày càng có nhiều phương pháp và chế độ điều khiển. Trong sản xuất công nghiệp và điều khiển sản xuất công nghiệp cụ thể, các phương pháp được sử dụng để điều khiển bộ truyền động khí nén cũng rất nhiều. Những cái phổ biến như sau.
Dụng cụ hiển thị thông minh được sử dụng để phát hiện trạng thái hoạt động của van và kiểm soát thời gian bảo hành van của công việc liên quan của dụng cụ và thiết bị, chủ yếu thông qua cảm biến hai pha để theo dõi môi trường làm việc của van, phân biệt van trong van mở hoặc van đóng, theo dữ liệu công tắc van ghi lại trong chương trình, Và có hai cách tương ứng với việc mở van đầu ra 4 ~ 20mA và tiếp điểm đầu ra hai chân thường mở thường đóng.
Thông qua tín hiệu dữ liệu đầu ra này, vị trí công tắc nguồn van điều khiển.
Theo yêu cầu của phần mềm hệ thống, thiết bị hiển thị van thông minh có thể được chia thành ba phần từ thiết kế và sản xuất phần cứng: phần mô phỏng, phần dữ liệu, phần phím chức năng/chỉ báo.
1, phần mạch tích hợp kỹ thuật số chủ yếu bao gồm nguồn điện chuyển mạch, mạch cấp nguồn đầu vào analog, mạch cấp nguồn đầu vào và đầu ra analog ba phần.
Phần cung cấp năng lượng chuyển mạch cung cấp tất cả động năng của mạch điện, bao gồm các mạch tích hợp kỹ thuật số, thiết kế mạch kỹ thuật số và các yêu cầu năng lượng được dán nhãn.
Để thực hiện điều khiển từ xa việc mở van, nội dung thông tin mở van cần được truyền đến bảng điều khiển khác, đồng thời bảng điều khiển có thể được phát triển từ một van khoảng cách cho một lần mở nhất định, phần mềm hệ thống phải là 4 ~ 20mA tín hiệu dữ liệu đầu vào tương tự và tín hiệu dữ liệu đầu vào và đầu ra tương tự 1 ~ 2 4 ~ 20mA.
Tín hiệu dữ liệu đầu vào tương tự được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự tương ứng với việc mở van theo A/D và sau đó được đưa đến phần dữ liệu của thiết kế máy vi tính đơn chip và có thể xuất ra sau khi xử lý lọc trên máy vi tính đơn chip. thiết kế. Nội dung thông tin mở van được chuyển thành tín hiệu số A đầu ra theo D/A, dùng để kết nối với thiết bị hiển thị để báo hiệu thời điểm mở van hoặc kết nối các máy móc, thiết bị điều khiển khác. Trong công cụ thiết kế, mỗi thông tin dữ liệu tín hiệu số áp dụng giao tiếp nối tiếp của phương thức đầu ra đầu vào, để tiết kiệm tài nguyên và không gian mạng chip xử lý, đầu vào tương tự 4 ~ 20mA khi đầu vào vào âm lượng, 4 kênh hiện có Chip xử lý DA và 51 tài nguyên máy chủ vi điều khiển được kết hợp chặt chẽ cho ứng dụng AD 8 bit.
2. Một phần của thiết kế mạch kỹ thuật số chủ yếu bao gồm: thiết kế máy vi tính đơn chip, bảo vệ mất điện, phát hiện kênh đôi của tín hiệu đầu vào xung đơn, đầu ra tiếp điểm chuyển đổi kênh đôi thường mở thường đóng.
Trong thiết kế chương trình, AT89C4051 được sử dụng rộng rãi ở giai đoạn này.
AT89C4051 là bộ vi điều khiển CMOS8-bit điện áp thấp, hiệu suất cao với chip bộ nhớ flash bảo vệ người ghi chương trình có thể lặp lại, có thể xóa 4K byte.
Để kết hợp một chip flash CPU 8 bit đa chức năng trong chip soc, về các đặc tính, Cài đặt lệnh và chân và 80C51 và 80C52 hoàn toàn thích ứng.
Người ta hoàn toàn coi rằng khi tắt nguồn hoặc khởi động lại thiết bị, cần phải duy trì một số thông số chính của van đã đặt trước đó trong bảng điều khiển và bộ nhớ trong thiết kế máy vi tính đơn chip không có chức năng lưu trữ tắt nguồn , do đó, một con chip X5045 có chức năng lưu trữ khi tắt nguồn sẽ được mở rộng ra bên ngoài chip.
X5045 là mạch điện có thể lập trình tích hợp cơ quan giám sát 1, giám sát nguồn điện và EEPROM truyền thông nối tiếp. Kiểu thiết kế kết hợp này có thể làm giảm nhu cầu về mạch điện cho không gian bảng mạch trong nhà. Watchdog 1 trong X5045 cung cấp bảo trì cho hệ thống. Cơ quan giám sát 1 trên bảng mạch sẽ lấy tín hiệu dữ liệu RESET đến CPU.
X5045 mang lại ba giá trị thời gian để người dùng lựa chọn một ứng dụng.
Nó có chức năng giám sát điện áp làm việc còn có thể bảo vệ hệ thống khỏi ảnh hưởng của điện áp thấp, khi dòng điện giảm xuống dưới phạm vi cho phép sẽ tự động hiệu chỉnh cho đến khi dòng điện trở về giá trị ổn định.
Chip nhớ X5045 có thể giao tiếp với CPU thông qua cổng nối tiếp.
Tổng cộng 4069 ký tự có thể được hiển thị ở dạng 512 x 8 byte.
Bố cục chân của X5045 được hiển thị trong Hình 1 bên dưới. Nó có tổng cộng 8 chân và hiệu suất của mỗi chân được thể hiện như sau: CS: chọn đầu cuối của mạch nguồn, tần số điện thấp hợp lý; SO: thiết bị đầu ra dữ liệu nối tiếp; SI: thiết bị đầu vào dữ liệu nối tiếp; SCK: đầu ra đồng hồ kỹ thuật số truyền thông nối tiếp; WP: đầu vào bảo vệ ghi, tần số nguồn thấp là hợp lý; RESET: hiệu chỉnh đầu ra; Vcc: cực chuyển mạch nguồn điện; Vss: thiết bị đầu cuối mặt đất.
INA là tín hiệu đầu vào, là tín hiệu vi sai của van (10mA) được thu thập bởi cảm biến hồng ngoại. Tín hiệu dữ liệu được lọc bằng tụ lọc rồi gửi đến bộ ghép quang, tín hiệu này được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp đầu ra và gửi đến thiết kế MCU.
Điện áp đầu ra có thể được đưa trực tiếp vào cổng I/O được thiết kế bởi máy vi tính chip đơn. Trong điều khiển, chỉ khi nhận được cả hai xung đơn kênh đôi A và B thì mới có thể coi là đầu vào thông qua tín hiệu dữ liệu, AB là chiều dương và BA là chiều ngược.
Không tính khi chỉ gõ một tín hiệu dữ liệu.
Mở và đóng kép, đầu ra tiếp điểm thay đổi thường mở và thường đóng.
Được sử dụng để kết nối rơle, theo lực hút của van điện từ điều khiển để điều khiển bộ truyền động khí nén cho vị trí đóng hoặc mở van tương ứng.
3. Phần trình diễn chủ yếu bao gồm: thiết kế máy vi tính đơn chip, trình diễn đèn LED 4 bit, 3 đèn trạng thái (tự động, tiến, lùi), 3 phím chức năng (phím MODE/SET, phím lên, phím xuống).
Máy vi tính chip đơn AT89C4051 được sử dụng để điều khiển màn hình LED 4 bit và giao tiếp với phần dữ liệu của thiết kế máy vi tính chip đơn, nhưng cũng để thực hiện lựa chọn và điều khiển tương ứng của bộ điều khiển.
Đồng hồ hiển thị được trang bị 3 đèn trạng thái để báo trạng thái của bộ truyền động: quay theo chiều kim đồng hồ, đảo chiều, tự động; Ba phím chức năng: phím MODE/SET, phím lên, phím xuống, điều khiển chế độ làm việc của bộ truyền động và thiết lập lại một số thông số.
3 bộ phận này được kết nối theo jack, tạo thành một phần mềm hệ thống điều khiển hoàn chỉnh, có thể điều khiển một số máy bơm khí nén tương tự và các bộ truyền động khác. Trong ứng dụng thực tế, tất cả các loại thông số hiệu suất của tiêu chuẩn trước về cơ bản đã được hoàn thành.
(hai) việc sử dụng PLC để điều khiển phần mềm trong phần mềm hệ thống điều khiển ngày càng nhiều, vì kế hoạch này nhằm thực hiện việc phát triển và thiết kế PLC của OMRON ở trên nên xin PLC của OMRON giới thiệu.
Cấu hình phần cứng: 1 máy tính, 1 bộ PLC (bao gồm CPU, mô-đun điều khiển I/O, > Nguyên lý cấu tạo của nó là: bằng PC theo giao tiếp nối tiếp RS-232 được kết nối với PLC OMRON, để thực hiện lập trình và giám sát PLC.
Mô-đun điều khiển I/O PLC lần lượt được kết nối với tín hiệu dữ liệu đầu vào, đầu ra, trong đó mô-đun đầu vào được truyền đến van trong cảm biến 2 pha, theo mô-đun đầu vào PLC > theo mô-đun điều khiển đầu ra PLC điều khiển OC225 2 điện từ van, van điện từ có 2 nhóm tiếp điểm đầu ra thường mở thường đóng, 1 nhóm cho tiếp điểm đầu ra van mở, 1 nhóm cho tiếp điểm đầu ra van đóng.
Khi mở van, khi độ mở van lớn hơn hoặc bằng giá trị định vị van đặc biệt sau khi mở vị trí tiếp điểm đầu ra của van, độ mở van thấp hơn giá trị định vị van đặc biệt sau khi mở vị trí tiếp điểm đầu ra của van, tạo ra phát minh việc mở hiệu chỉnh tiếp điểm đầu ra của van sau khi mở thấp hơn giá trị định vị van đặc biệt.
Khi đóng van, khi van đóng ở vị trí 0 và không có đầu vào xung đơn trong vòng 21 giây, vị trí tiếp điểm đầu ra của van sẽ đóng; Nếu có đầu vào đơn xung trong 21 giây, hãy trì hoãn 21 giây vị trí tiếp điểm đầu ra của van.
Theo lực hút của van điện từ để điều khiển công tắc nguồn của hai van điện từ, rơle được mở và bộ truyền động van khí nén có thể được điều khiển để thúc đẩy van thực hiện vị trí đóng hoặc mở tương ứng.
Đồng thời, công tắc lân cận với tình huống công tắc nguồn van được chuyển đến PLC và được so sánh với độ mở van tiêu chuẩn cho đến khi đáp ứng được yêu cầu cắt.
Cài đặt tự động hoàn toàn về 0 và hoàn toàn tự động: phần mềm hệ thống điều khiển có chức năng cài đặt tự động về 0 và hoàn toàn tự động. Khi độ mở van thấp hơn giá trị trở về giá trị phạm vi 0 hoặc khoảng cách mở van đầy đủ thấp hơn giá trị phạm vi điều chỉnh đầy đủ và thời gian lớn hơn hoặc bằng giá trị cài đặt của giá trị thời gian ổn định, van điều khiển tự động PLC để thực hiện việc quay về 0 hoặc cài đặt tự động hoàn toàn.
Trong quá trình vận hành thử nghiệm, độ mở của van được đo bằng cảm biến pha trong van.
Khi van rời khỏi cảm biến A trước rồi đến cảm biến B, điều đó cho biết van đang đóng.
Khi van rời khỏi cảm biến B trước rồi đến cảm biến A, điều đó cho biết van đang mở.
Cảm biến nhận được tín hiệu vi sai, ghi lại trạng thái van theo tín hiệu dữ liệu được thu thập bởi cảm biến pha. Chương trình con được viết bởi CX-programmer, một phần mềm lập trình điều khiển số và tải xuống PLC để vận hành. Chương trình con được điều khiển và giám sát trong cấu hình của phần mềm máy tính phía trên. Lượng công tắc nguồn van có thể được xác định bằng giá trị vòng tròn đầu vào trên trang cấu hình.
Sau khi hoàn thành trang phần mềm cấu hình, các thao tác mở van, đóng van, kết thúc và điều khiển cổng chính của bộ phận điều khiển có thể được vận hành trực tiếp trong giao diện phần mềm cấu hình một cách rất sống động. Nguyên lý truyền động van khí nén sử dụng khí nén để thúc đẩy chuyển động khí nén tịnh tiến của nhiều bộ phận trong bộ truyền động, hỗ trợ các đặc tính của dầm ổ trục và đường ray cong bên trong, thúc đẩy chuyển động quay của ổ trục trục rỗng, truyền đĩa khí nén đến từng bộ phận xi lanh, thay đổi các bộ phận đầu vào và đầu ra của không khí để thay đổi hướng của ổ trục chính và thay đổi hướng của ổ trục trục chính theo yêu cầu của mômen quay của tải (van). Có thể điều chỉnh số lượng thành phần xi lanh, đẩy tải (van) khi vận hành.
Rơle năm chiều hai vị trí thường được sử dụng kết hợp với bộ truyền động khí nén tác dụng kép và hai vị trí được điều khiển thành hai phần: Mở tắt, năm chiều có năm kênh an toàn để trao đổi không khí, trong đó 1 được kết nối với van khí nén, 2 được nối với đầu vào và đầu ra của buồng phanh bên trong của xi lanh tác động kép, và 2 được nối liên tục với đầu vào và đầu ra của buồng phanh cấu trúc bên trong. Nguyên lý làm việc thực tế có thể được gọi là nguyên lý của bộ truyền động khí nén tác động kép.