[发明专利]闭塞件

说明书

技术领域

本发明涉及一种技术设备的管道(Rohrleitung)中的闭塞件(Absperrarmatur)。

背景技术

闭塞件是用于流动物质的调节器该调节器完全中断或完全释放该物质流，而不撞到(anfahren)中间位置(Zwischenstellung)。这样的闭塞件通常被构造为阀板(Klappen)、球阀(Kugelhahn)、截球阀(Kugelsegmenthahn)或者旋塞阀(Kükenhahn)，因为其在完全打开的状态下仅仅导致极小的压力损失，并因此仅仅导致极小的能量损失。

通常，这种类型的闭塞件具有流量特性曲线，在该流量特性曲线中，开口截面小的区域中的流量对小的调整节距(Stellschritt)以超比例地(überproportional)大的流量变化进行反应。该行为特性在开口截面大的范围中是相反的，也就是说，甚至大的调整节距(并且因此还有中空(licht)横截面的大的变化)导致相对边际的(marginal)流量变化。典型的示例是具有相同百分比的(gleichprozentig)特性曲线，其中限定的调整节距导致中空横截面的指定百分比的变化。

对于其中要控制大的质量流(Massenstrom)的设备，该行为特性在闭塞件关闭的情况下由于惯性及其中所存储的能量而有非常严重的问题。在最坏的情况下，在未加控制的关闭的情况下产生水锤现象、导致闭塞件超负荷或损毁的压力峰值、或者在闭塞件后面由于没有限制地进一步流动的质量而产生的因低压而导致的管道内爆(Rohrimplosion)。对闭塞件的未加控制的打开在受到水锤现象威胁的部件被设置在闭塞件后面这样的应用中是紧要的(kritisch)。

一般已知借助于位置调节器来调节闭塞件的位置。DE10124847A1尤其公开了数字的电控气动的位置调节器内部地执行修改额定值信号的功能，例如通过以斜坡函数进行时间的线性延伸X_int＝f(t)·X_ext或者通过以预定的或能自由配置的特性曲线函数X_int＝f(X_ext)将外部的额定值映射为内部的额定值。

此外，ABB公司的电控气动的位置调节器TZIDC如在文挡号为45/18-79-DE的《Konfigurations-und Parametrieranleitung(配置和参数化手册)》(尤其是在第71页)中所描述的那样具有附加的数字输入端，能为该数字输入端分配保护功能，因此伺服驱动装置(Stellantrieb)在该数字输入端激活的情况下通过考虑额定值斜坡、所设置的工作范围和所选择的行为特性而在最终位置行进到所确定的位置。

现有技术的缺点在于：已知的技术方案涉及的是数字位置调节器的软件功能，其中闭塞件在调节信号、并且因此能源供应发生问题的情况下不受控制地动作，从而仍然存在水锤现象的危险。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是改进这种类型的位置调节器，使得受控制的闭塞件即使在能源供应发生问题的情况下也可靠地运行到其预定的切断位置(Abschaltlage)。

根据本发明，该技术问题通过权利要求1的方式来解决。本发明的有利实施方式在从属权利要求中给出。

本发明从技术设备的管道中公知的闭塞件出发，其与伺服驱动装置连接以进行操纵。

根据本发明，伺服驱动装置与控制装置连接，控制装置由公知的位置调节器和信号形成装置构成。位置调节器具有用于连接过程控制信号的模拟控制输入端和用于根据能预规定的速度特征曲线操纵伺服驱动装置的二进制控制输入端。信号形成装置具有馈电电压输入端(Speisespannungseingang)、经由第一信号形成器与馈电电压输入端连接的模拟控制输出端、经由第二信号形成器与馈电电压输入端连接的二进制控制输出端、以及蓄能器。信号形成装置的模拟控制输出端与位置调节器的模拟控制输入端连接，信号形成装置的二进制控制输出端与位置调节器的二进制控制输入端连接。

第一信号形成器由馈电电压输入端上的电压生成能预规定的恒定的过程控制信号。第二信号形成器在馈电电压输入端上的电压下降到能预规定的极限值以下时将二进制控制输出端上的逻辑电平逆转(invertieren)。

在通常以其休止位置(Ruhelage)使用闭塞件期间，在信号形成装置的馈电电压输入端上有最低电压。借助于第一信号形成器由馈电电压生成对应于闭塞件休止位置的过程控制信号。此外，借助于第二信号形成器解除预规定的速度特征曲线的效用。