手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的數(shù)控改造及應(yīng)用效果分析

宋昊飛 江世朋

摘要：機(jī)械式的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門具有十分廣泛的應(yīng)用，給施工過程帶來了較大的壓力，需要有效控制流量，提高操作過程的精確程度，提高工作人員的配合程度，節(jié)約調(diào)整時(shí)間，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)用外部機(jī)械裝置改造手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，能夠?qū)崿F(xiàn)對閥門的數(shù)字化控制目標(biāo)，在現(xiàn)場使用時(shí)具有十分重要的應(yīng)用。本文主要闡述了手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的數(shù)控改造過程及最終的使用成果。

關(guān)鍵詞：手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門;數(shù)控改造過程;應(yīng)用效果分析

電氣數(shù)字控制系統(tǒng)主要包括圖像傳輸系統(tǒng)、閥門調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)等組成，能夠使得員工能夠在屏幕上觀測到壓力變化情況。

一、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的性能特點(diǎn)分析

手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門是傳輸控制系統(tǒng)中的重要組成部分，能夠改變介質(zhì)的流動(dòng)方式，具有導(dǎo)流、分流等多樣化的功能，在控制流體運(yùn)行的過程中發(fā)揮著重要的作用。

首先，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門能夠有效改善供熱狀況，有針對性的調(diào)整流量調(diào)節(jié)過程，創(chuàng)造出良好的工作環(huán)境，優(yōu)化閘閥與截止閥的工作性能，使其具備近似直線的變化特點(diǎn)。運(yùn)用該系統(tǒng)能夠改善建筑物內(nèi)部冷熱分布不均勻的情況，提高空間分配的均衡程度。

其次，在溫度壓力不平衡時(shí)，容易造成分支流量過大的后果，使得部分建筑物的內(nèi)部溫度超過正常水平，促使用戶開窗通風(fēng)，達(dá)到了節(jié)約能源的目標(biāo)。

最后，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門能夠有效改善額定流量狀況，降低網(wǎng)管流量水平，有效改善工況惡化程度，獲得良好的工程效益。

二、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的裝置結(jié)構(gòu)分析

（一）閘閥機(jī)械改造

首先，在改造閘閥裝置時(shí)，需要注意抱箍齒輪的設(shè)計(jì)。注水電動(dòng)機(jī)旁邊的潤滑油閥門是閘閥門。在作業(yè)過程中，工作人員需要運(yùn)用旋轉(zhuǎn)手輪裝置調(diào)整閥門的開閉情況，順應(yīng)泵內(nèi)部壓力的變化過程。手動(dòng)調(diào)節(jié)過程需要耗費(fèi)較長時(shí)間，達(dá)到的精確程度有限，可以改變機(jī)械裝置的構(gòu)造方式，運(yùn)用可控機(jī)械代替手動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置。在設(shè)計(jì)抱箍齒輪時(shí)，需要沿著手輪設(shè)計(jì)，確保軸心的同步性，提高機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。抱箍齒輪外部的半徑需要大于法蘭外部半徑和螺絲寬度之和。機(jī)械裝置的安裝改造過程可能會(huì)存在著較大的誤差，需要增加齒輪的高度，將其設(shè)置為8毫米即可。傳動(dòng)部分的支架由管道抱箍、夾緊裝置、底座部分及電動(dòng)機(jī)設(shè)備組成，能夠使得調(diào)節(jié)閥門處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

（二）球閥機(jī)械改造

球型閥門是潤滑油泵的總控制開關(guān)，能夠調(diào)節(jié)外臂與閥門之間的家教，使其維持在90度水平，在全部張開時(shí)，需要確保其夾角大小保持為0度。該閥門對于調(diào)節(jié)過程的精確程度要求較高，主要采用轉(zhuǎn)動(dòng)的方式促使閥門運(yùn)動(dòng)。絲桿傳動(dòng)的精確程度要求較高，能夠與電動(dòng)機(jī)保持相同的運(yùn)動(dòng)步速，在較大電動(dòng)機(jī)脈沖的水平下帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)閥門處于打開或者關(guān)閉狀態(tài)。

三、電氣控制裝置分析

電源裝置、無線電通訊系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及顯示器顯示裝置是電氣控制裝置的重要組成部分。

首先，在電源芯片的選擇上，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)用12到24伏的直流電完成驅(qū)動(dòng)任務(wù)，在該部分中占據(jù)的電壓水平最高。電源控制系統(tǒng)運(yùn)用直流電源供電的方式，電源芯片采用5V的電壓裝置，將7805芯片作為主要的轉(zhuǎn)換芯片，能夠?yàn)閱纹瑱C(jī)和無線電模塊提供穩(wěn)定的工作電源。

其次，在主控制芯片方面，運(yùn)用STC12C5A60S2的單片機(jī)裝置，內(nèi)部含有IO通道，驅(qū)動(dòng)電流維持在固定水平，能夠支持高精度的ADC運(yùn)轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)的時(shí)鐘數(shù)值為35MHz/s，承擔(dān)著運(yùn)行過程的任務(wù)函數(shù)，確保運(yùn)行過程順利完成，能夠有效提高控制過程的質(zhì)量及效率。

再次，在無線電控制模塊中，閥門和儀表之間采用信號通信的方式。STC12C2052型號的單片機(jī)是無線電通訊系統(tǒng)運(yùn)行的主要設(shè)備，能夠與主單片機(jī)協(xié)同起來，構(gòu)成雙核工作的CPU系統(tǒng)，傳遞總線運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)同時(shí)運(yùn)行的目標(biāo)。運(yùn)用射頻無線模塊及控制閥門能夠控制無線通訊系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整開關(guān)的開閉狀態(tài)，通過關(guān)小閥門維持電源系統(tǒng)的運(yùn)行。

另外，液晶顯示模塊是將系統(tǒng)運(yùn)行信息傳遞給用戶的重要渠道，采用高分辨率的方式將信息呈現(xiàn)給觀看者。單片機(jī)可以在并行總線系統(tǒng)下完成對液晶顯示屏的讀寫任務(wù)，獲得更多數(shù)據(jù)顯示信息，給用戶操作過程帶來更大的便捷性，顯示出閥門的實(shí)時(shí)開閉狀態(tài)，有效控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

同時(shí)，控制系統(tǒng)運(yùn)用兩相四線的電動(dòng)機(jī)設(shè)備，維持恒定的轉(zhuǎn)矩大小，達(dá)到較大的電流強(qiáng)度，可以通過齒輪之間的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞力量，產(chǎn)生一定水平的轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)機(jī)械閥門的迅速運(yùn)轉(zhuǎn)。CP、CW、EN等均為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和單片機(jī)的接口，可以控制轉(zhuǎn)速的大小、轉(zhuǎn)動(dòng)方向，完成鎖定任務(wù)，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

在計(jì)算閘閥驅(qū)動(dòng)控制精度時(shí)，可以將抱箍齒輪的大小設(shè)置為60，將電動(dòng)機(jī)齒輪上的齒數(shù)設(shè)置為10，轉(zhuǎn)動(dòng)比設(shè)置為6，獲得最終的控制精度，確保單詞脈沖滿足手輪控制的基本需求，提高控制過程的精確程度。

在計(jì)算球閥門控制精度時(shí)，可以將轉(zhuǎn)動(dòng)螺絲桿的螺距大小設(shè)置為2毫米，在不區(qū)分轉(zhuǎn)動(dòng)距離大小的情況下將脈沖旋轉(zhuǎn)角度控制在5度左右，獲得最佳的計(jì)算精確程度。

最后，閉環(huán)反饋系統(tǒng)可以讀取儀器中的數(shù)字信息，完成閉環(huán)聯(lián)動(dòng)任務(wù)，在多種儀表聯(lián)動(dòng)的場合中具有較大的應(yīng)用價(jià)值?？梢栽趬毫Ρ砦恢锰幇惭b攝像頭，實(shí)時(shí)傳遞圖像信息，將圖像信息傳輸?shù)娇刂葡渲校沟谜{(diào)試人員能夠調(diào)整數(shù)據(jù)信息，獲得更好的操控與控制效果。

四、現(xiàn)場調(diào)整與應(yīng)用成果分析

在現(xiàn)場試驗(yàn)的過程中，需要調(diào)整設(shè)備的壓力狀況，調(diào)節(jié)液晶顯示屏上的數(shù)字信息，提高調(diào)節(jié)控制精確程度，自動(dòng)調(diào)整總潤滑油泵壓力系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

通常情況下，調(diào)整潤滑油泵系統(tǒng)需要耗費(fèi)一個(gè)小時(shí)，投入四個(gè)人力物力。該裝置能夠有效減少需要調(diào)整的次數(shù)，降低時(shí)間投入，獲得了更好的經(jīng)濟(jì)效益。

將手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門作為出發(fā)點(diǎn)，改造數(shù)控研究過程，提高對油泵壓力控制與調(diào)節(jié)的精確程度，能夠減輕勞動(dòng)人員的工作強(qiáng)度，提高生產(chǎn)工作的效率，給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)多維度發(fā)展的目標(biāo)。

結(jié)束語：

綜上所述，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門系統(tǒng)包括多個(gè)工作部分，能夠有效改善外部環(huán)境帶來的局限性，提高人機(jī)界面交互過程的友好型，操作過程十分簡單，有效降低了工作人員的操作失誤概率，提高了操作過程的安全性。實(shí)際案例表明，該系統(tǒng)的運(yùn)行過程具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性與可靠性，能夠獲得理想的工作成效。

參考文獻(xiàn)：

[1]張文庫. 既有建筑節(jié)能改造及多種建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐[J]. 墻材革新與建筑節(jié)能，2007（09）：39-42.

[2]陳鐵華，穆小紅. 基于DS18B20的水輪發(fā)電機(jī)空氣冷卻器溫度控制系統(tǒng)改造[J]. 自動(dòng)化與儀器儀表，2015（11）：154-155.

[3]鄭國，張甘泉，胡晏銘. 300MW汽輪機(jī)主汽調(diào)節(jié)閥組流動(dòng)特性分析及優(yōu)化改造[J]. 中國電力，2016，49（04）：119-123.