[发明专利]一种应用于电动真空调节阀的双重控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种应用于电动真空调节阀的双重控制系统及其控制方法。双重控制系统包括工控板、编码器、限位开关、电机驱动板和上位机。所述的双重控制系统，可以通过远程通讯方式设置开环和闭环两种工作方式，并自动切换。其控制方法默认方式为闭环方式，通过编码器反馈位置信息，实现步进电机的高精度控制。当编码器发生故障时，自动切换至开环模式，通过限位开关配合工控板自动校准相关位置，保证了步进电机的位置精度，进而保证真空调节阀的调节精度。

技术领域

本发明涉及几点产品自动化技术领域，特别是涉及一种应用于电动真空调节阀的双重控制系统及其控制方法。

背景技术

电动真空调节阀用于实现真空化工工艺管道中的物料流量或压力的精确自动控制，从而保证真空分离设备的运行工况处于额定状态。目前部分电动真空调节阀的执行机构通常采用步进电机作为驱动装置，步进电机分为开环和闭环两种。开环步进电机由于缺乏位置编码器，无法反馈真实位置，在长期运行过程中会出现丢步、失步等现象，导致控制精度下降。闭环步进电机通过引入位置编码器形成位置反馈，虽然解决了丢步、失步等问题，但由于编码器存在一定的故障率，导致编码器故障后电动真空阀无法工作，严重影响真空分离设备的运行工况，造成经济损失。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中开环步进电机形成控制不精准而闭环步进电机易出故障的技术缺陷，而提供一种应用于电动真空调节阀的双重控制系统。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种应用于电动真空调节阀的双重控制系统，包括工控板、编码器、限位开关、电机驱动板和上位机；

所述编码器和限位开关安装在真空调节阀上，以检测真空调节阀信号；所述编码器和限位开关分别与所述工控板的输入端通讯连接，以将检测到的真空调节阀信号输送至所述工控板；

所述电机驱动板与所述工控板的输出端通讯连接，以将所述工控板输出的电机驱动信号进行转换，进而控制步进电机的运行；

所述上位机与所述工控机通讯连接；

所述双重控制系统默认闭环工作方式；

闭环工作方式下，所述工控板接收所述上位机设定的设定位置值；所述编码器向所述工控板反馈实际步数位置；所述工控板将接收的设定位置值与实际步数位置进行分析计算，输出电机驱动信号；电机驱动板接收所述电机驱动信号后进行转换并控制步进电机的运行，使步进电机到达设定位置；

所述工控板实时监控所述编码器是否故障；当所述编码器发生故障时，所述工控板自动切换至开环工作方式；

开环工作方式下，每当真空调节阀运行至开到位或关到位位置时，所述限位开关将开到位信息或关到位信息输送至所述工控板；所述工控板根据接收到的开到位信息或关到位信息进行自动校准，消除累计误差，保证真空调节阀的调节精度。

在上述技术方案中，所述编码器和所述限位开关检测到的真空调节阀信号通过信号调理电路板调理采集后输送至所述工控板。

在上述技术方案中，所述上位机通过通讯控制板与所述工控机通讯连接。

在上述技术方案中，所述双重控制系统还包括数码显示管；所述数码显示管与所述工控板通讯连接。

在上述技术方案中，所述双重控制系统还包括安装在真空调节阀系统中的真空压力计。

在上述技术方案中，所述工控板内写入有控制算法主程序和控制算法中断程序，以实现真空调节阀的双重控制。

在上述技术方案中，所述控制算法主程序包括：

S1：开始

程序开始，从控制算法主程序入口；

S2：系统初始化