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FCHⅠ经济型电动阀门手操器概述FCHⅠ经济型电动阀门手操器是与电动阀门配合使用的产品,用以控制电动阀门的开启和关闭。主要特点:1.控制电路采用直流低压控制,调试、操作安全,控制可靠,4位数码管开度指示准确直观。2.机壳采用标准的仪表机箱,体积小重量轻,便于安装在控制屏上。3.指示灯指示开阀、关阀、阀全开、阀全关、事故、保护、现场、远控等状态。4.提供现场控制可能。5.电动阀门发生过力矩(事故)或过热(保护)时声光报警,便于及时排除故障。6.智能校准:对阀位开度的“调零”和“调满”校准时,无需标定电位器、无需用基准测量仪表进行复杂的调试,只要在阀门实际的“全关”和“全开”位置各按一次标定按键,便以新设定的区间自动准确的修正为000.0和100.0。7.相位保护:以前,在现场接线,必须保证提供给执行器的交流电的相序正确,因为一旦相序错误,就会造成电机不正确的转动,进而损伤阀门和执行器。现在用户完全可以省去这一烦恼,接线时不再需要考虑相序的问题。当现场接线相位颠倒时,相同步器会自动地改正相位,以确保阀门按指令的方向来执行。即执行器接到开命令时总是按预先设置的开方向转动,不会因为相序调换而向相反方向运行。8.电机为AC220V的执行机构直接控制,电机为AC380V的执行机构需加AC380V的功率驱动装置。技术数据1.工作电压:220V/50Hz2.控制电压:220V/50Hz3.控制功率:继电器输出。容量:10A4.工作环境:l环境温度:-20~40℃l相对湿度:不大于80%(20±5℃)l周围不含有强腐蚀型、易燃易爆介质。l外形及安装尺寸:160mm*80mm*125mm(W*H*L)l屏装开孔尺寸:152ˉ¹ mm*76ˉ¹ mm(W*H)前面板功能部件说明l开度显示—指示阀门开度0~100%l标定—阀门全开时“开”(红色)指示灯常亮,按下“标定”键1秒,以此时的检测数据作为一个开度初值(最大值),同时开度表指示为100.0,阀门全关时“关”(绿色)指示灯常亮,按下“标定”1秒,以此时的检测数据作为另一个开度初值(最小值),同时开度表指示为000.0,其它状态下此按键不起作用,标定后的开度初值断电保持l“现场”(红色)指示灯点亮,表示现场控制工作方式,此时,控制器面板上的“开”键、“关”键、“停”键均不起作用,可由“选择”键切换至“远程”控制工作方式l“远程”(绿色)指示灯点亮,表示远程(控制器面版)控制工作方式,可由“选择”键切换至“现场”控制工作方式l“开”(红色)指示灯闪动,表示正在开阀;亮起时表示阀全开l“关”(绿色)指示灯闪动,表示正在关阀;亮起时表示阀全关l“事故”(红色)指示灯点亮,表示事故—电动装置过力矩,灯亮同时控制器内蜂鸣器发声l“保护”(红色)指示灯点亮,表示保护—过电流,灯亮同时控制器内蜂鸣器发声l“选择”—“现场”或“远程”控制工作方式选择按键,持续按下1秒,“现场”“远程”工作方式进行切换,“远程”或“现场”状态断电保持l“开”—在“远程”控制方式中,按下“开”键,可控制电动阀门由停止向全开方向运行直至按下“停”键或到阀全开位l“关”—在“远程”控制方式中,按下“关”键,可控制电动阀门由停止向全关方向运行直至按下“停”键或到阀全关位后面板功能部件说明l1~3端为二组现场控制输入连接端,其中1端为控制输入公共端,2端(常开)为现场开阀控制输入端,3端(常开)为现场关阀控制输入端,在“现场”控制方式下,分别控制开阀和关阀操作l4~8端为五组检测输入连接端,其中4端为检测输入公共端,5端(常开)为开到位检测输入端,6端(常开)为关到位检测输入端,7端(常开)为事故检测输入端,8端(常闭)为保护检测输入端l10~12端为开度检测连接端,其中12端为最大开度运行方向,10端为最小开度运行方向,11端为开度检测抽头端l13~14端为4-20mA阀位输入连接端,其中13端为4-20mA阀位正端,14端为4-20mA阀位负端l19~24端为电动阀门电机控制输出和电源连接端,其中22端为电源的保护接地端,23端、24端分别为AC220V电源中性线和火线输入端,21端为开阀和关阀控制的公共端,19端、20端分别为用于开阀和关阀控制的火线输出端特别说明如果没有外加热继电器(常闭)输出,请将4和8短接。否则蜂鸣器误报警,仪表不工作。单相AC220V 应注意区分零线和火线,三相AV380V接触器应与仪表供电同相。仪表背后端子接线FCH端子电动装置端子名称1现场控制开关公共端2现场控制开阀常开端3现场控制关阀常开端4微动开关组公共端5开限位微动开关常开端6关限位微动开关常开端7力矩微动开关常开端8为保护检测常闭端10阀位电位器最小开度运行方向端11阀位电位器中心端12阀位电位器最大开度运行方向端134-20mA阀位正端144-20mA阀位负端19开阀控制的常开输出端20关阀控制的常开输出端21开阀和关阀控制的公共端22电源的保护接地端23AC220V电源中性线N端24AC220V电源火线输入L端电机为AC220V的执行机构直接控制接线图电机为AC380V的执行机构需加AC380V的功率驱动装置接线图注:开限位微动开关、关限位微动开关通过内部跳线可选常开、常闭。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=20262]FCHⅠ经济型电动阀门手操器[/url]
[color=#990000]摘要:真空浓缩过程中,浓缩温度和压强是核心控制参数。本文针对目前浓缩仪器和设备中压强控制存在精度差、波动性大等问题,提出了详细解决方案,并提出采用新型双通道超高精度多功能PID控制器和高速电动阀门来实现浓缩过程中温度和压强的同时准确测量和控制。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]1、问题提出[/color][/size] 真空浓缩的工作原理是将样品在冷冻干燥、离心浓缩和旋转蒸发等状态下,同时采用真空和加热技术使样品中的溶剂快速蒸发、样品体系得到快速浓缩或干燥。由于不同样品对温度有不同的敏感性,同时压强与温度之间存在强相关性,所以在真空浓缩过程中,如何准确控制浓缩温度和压强,就成了使用者最关心的问题。在目前各种常用的真空浓缩设备中,普遍还存在以下几方面问题: (1)压强测量和控制精度普遍不高,特别是低压情况下更是如此,这主要是所采用的传感器和控制器精度不够。压强控制精度不高同时会对温度带来严重影响。 (2)浓缩仪器和设备普遍采用的是下游压强控制方式,即在容器和真空泵之间安装调节阀来实时调控容器的排气速率。这种下游方式适用于较高压强的准确控制,但对10mbar以下的低压则很难实现控制的稳定准确。 (3)目前绝大多数电动调节阀采用的是电动执行机构,从闭合到全开的时间基本都在10秒以上,这种严重滞后的阀门调节速度也很难保证控制精度和稳定性。 (4)由于浓缩过程中有水汽两相介质排出,很多时候介质还带有腐蚀性,这就对下游调节阀耐腐蚀性提出了很高的要求。[size=18px][color=#990000]2、解决方案[/color][/size][color=#990000]2.1 采用高精度压强传感器[/color] 对于真空浓缩过程,压强传感器是保证整个浓缩过程可控性的核心,强烈建议采用高精度压强传感器以保证真空度的测量和控制准确性。一般真空浓缩过程基本都采用机械式真空泵,低压压强(绝压)不会超过0.01mbar,高压压强接近一个大气压,因此高精度压强传感器建议采用电容薄膜规,如图1所示,其绝对测量精度可以达到±0.2%。 如果浓缩仪器和设备使用的压强范围比较宽,建议采用两只不同量程的传感器进行覆盖,如10Torr和1000Torr。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,600,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041456355439_1975_3384_3.png!w600x450.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 电容薄膜式真空压力计[/color][/align] 如果采用其他类型的真空度传感器,也需要达到一定的精度要求。[color=#990000]2.2 采用高精度双通道PID控制器[/color] 在真空压力测量和控制中,为了充分利用上述电容薄膜压力计的测量精度,控制器的数据采集和控制至少需要16位的模数和数模转化器。目前已经推出了测控精度为24位的通用性PID控制器,如图2所示。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457090941_3284_3384_3.png!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 国产VPC-2021系列温度/压力控制器[/color][/align] 对于真空浓缩的过程控制,此系列PID控制器具有以下特点: (1)高精度:24位A/D采集,16位D/A输出。 (2)多通道:独立的1通道和2通道。2通道可实现温度和压强的同时测量及控制。 (3)多功能:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可实现不同参量的同时测试、显示和控制,可进行正反向控制(双向控制模式)。 (4)PID控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。20组分组PID。 (5)双传感器切换:每一个通道都可支持温度高低温和高低真空度的双传感器切换,两通道可形成总共接入四只传感器的控制组合。 (6)程序控制:可自行建立和存储最多20种浓缩程序,进行浓缩时只需选择调用即可开始(程序控制模式)。[color=#990000]2.3 增加上游进气控制和双向控制模式[/color] 目前普遍采用的下游控制模式比较适合压强接近大气压的浓缩过程,但对10mbar以下的低压浓缩过程,就需要引入上游进气控制模式,即在浓缩容器上增加进气通道,通过电子针阀控制进气通道的进气流量来实现压强的准确控制。 如图3所示,目前已有各种流量的国产电子针阀可供选择,结合下游的真空泵抽气,通过上游模式可实现高真空(低压)的精确控制。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,599,513]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457210338_3059_3384_3.png!w599x513.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 国产NCNV系列电子针阀[/color][/align] 为同时满足低压和高压全量程准确控制,可以采用如图4所示的双传感器和双向控制模式。 在图4所示的控制模式中,就需要用到上述VPC-2021系列双通道控制器的正反向控制和双传感器自动切换功能,即在不同气压控制过程中,控制器自动切换相应量程的真空计,并选择相应的电子针阀和高速电动球阀进行控制。[align=center][img=真空浓缩,690,548]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457335020_3012_3384_3.png!w690x548.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图4 双向控制和双传感器自动切换模式示意图[/color][/align][color=#990000][/color][color=#990000]2.4 采用高速电动球阀[/color] 所谓高速阀门一般是指阀门从全闭到全开的动作时间小于1s,这对于气体流量和压力控制非常重要。特别是对于真空浓缩过程,气压控制的快速响应可保证浓缩的准确性、安全性和提高蒸发速率。 目前已经开发出国产高速电动球阀,如图5所示。NCBV系列微型化的高速电动球阀和蝶阀,是目前常用慢速电动阀门的升级产品,与VPC2021系列温度/压力控制器相结合,可构成快速准确的真空压力闭环控制系统。[align=center][img=真空浓缩,377,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457527127_514_3384_3.png!w377x500.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图5 国产NCBV系列高速电动球阀[/color][/align][color=#990000][/color][color=#990000]2.5 采用真空控压型调节器[/color] 在目前的真空浓缩仪器和设备中,浓缩是在密闭容器中发生,通过加热和真空手段将蒸发气体冷凝和排出,真空泵是对一个密闭容器进行抽气,并通过抽气流量调节来实现密闭容器内的气压恒定在设定值,这是一个典型的流量控制型恒压模式。这种控流型调压方式相当于一个开环控制方式,容器内部自生气体,且自生气体并没有很明显的规律(如线性变化),这非常不利于容器内部压强的准确控制。对于这种控流型调压方式,如图2所示,会在浓缩容器的前端增加一个进气通道,并对进气流量进行调节以使容器内部真空度控制在稳定的设定值。 对于有些真空浓缩仪器和设备,并不允许增加额外的进气通道,这里就可以用到如图6所示的控压型调节器。[align=center][img=真空浓缩,690,372]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041458102995_3900_3384_3.png!w690x372.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图6 控压型调节器在浓缩过程真空度控制中的应用[/color][/align] 控压型真空压力调节器实际上一个内置真空压力传感器、微控制器、空腔和两个电动阀门的集成式装置。在真空压力控制过程中,内置传感器测量空腔内压力,如果压力小于设定值,则进气口处阀门打开直到等于设定值,如果压力大于设定值则抽气口处阀门打开直到等于设定值,从而始终保证空腔内压力始终保持在设定值上,而调节器空腔与浓缩容器连通,即调节器空腔压力始终等于浓缩容器压力。 由此可见,控压型调节器是一个自带进气阀的独立真空压力调节装置。如图6所示,控压型调压器也可以外接传感器,设定值可以手动设置,也可以通过PID控制器设置。[align=center]=======================================================================[/align]
[align=center][img=电动针阀(电动针型阀),599,513]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106212250264749_7239_3384_3.gif!w599x513.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]一、简介[/color][/size] 用于比例流量调节的NCNV系列数控电动针阀将步进电机的精度和可重复性优势与针阀的线性和分辨率相结合,其结果是具有小于2%滞后、2%线性、1%重复性和0.2%分辨率的可调流量控制,使这些电动阀门成为医疗、生命科学和高级自动化应用中一致、高性能气体传输和控制的理想选择,是目前常用电磁比例阀的升级产品。与依阳公司VPC2021系列真空压力控制器相结合,可构成快速准确的闭环控制系统。[size=18px][color=#990000]二、特点和优势[/color][/size] (1)多规格节流面积:从低流量的直径0.9mm(0~50L/min气体)到高流量的直径4.10mm(0到660 L/min气体)的多种规格针阀节流面积,可满足不同的应用需要。 (2)高度线性:小于2%的线性度,简化了查表或外部控制硬件和软件的配套,简化了命令输入和流量输出之间的关系。 (3)高重复性:通过每次达到0.1%的相同流量,NCNV系列电动针阀可提供长期稳定的一致性。 (4)宽压力范围:通过5或7bar巴的真空,取决于孔的大小,入口环境可覆盖宽泛的压力范围。电机的刚度和功率确保阀门在相同的输入指令下打开,与压力无关。 (5)低迟滞:小于2%的迟滞使积分和编程变得简单,在增加和减少达到设定点时能提供一致的流量。 (6)高分辨率:0.2%的分辨率允许NCNV系列电动针阀根据调节指令的微小变化进行最小流量调整,提供了出色的可控性。 (7)快速响应:整个行程时间小于1秒,由此可提供及时快速的流量调节和控制。[size=18px][color=#990000]三、技术指标和尺寸[/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000][img=电动针阀技术指标,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106212253271035_4363_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#990000][img=电动针阀外形尺寸,690,422]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106212253521961_2022_3384_3.png!w690x422.jpg[/img][/color][/size][/align][size=18px][color=#990000]四、驱动模块附件[/color][/size] NCNV 系列数控电动针阀配备了一个步进电机驱动电路模块,以提供了所需电源和控制信号,並以将直流信号转换为双极步进电机的步进控制,同时也可提供 RS485 串口通讯的直接控制。[align=center][img=电动针阀步进电机驱动模块和尺寸,690,219]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106212254366571_5829_3384_3.png!w690x219.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]五、典型应用[/color][/size](1)[url=https://bbs.instrument.com.cn/topic/7801687]用于小流量和真空压力高精度调节的灵巧型数控电动针阀[/url]