之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應用案例，現(xiàn)在介紹智能調(diào)節(jié)電動減壓閥出口壓力智能電動閥門模塊，專為閥門控制設(shè)計，具有功能強大，通用性強，兼容性好，適用于各類閥門控制。提供RS485接口/M_BUS接口、4~20mA/1~5V/0~10V輸入接口, 4~20mA/1~5V/0~10V輸出接口等豐富的接口，適合與各類控制設(shè)備及傳感器對接。原來是開關(guān)量控制的，就是（調(diào)節(jié)閥的電機）正反轉(zhuǎn)線圈按控制要求輪流供電，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的開啟和關(guān)閉。我想把它改成模擬量控制，比如4-20mA或是0-10V，不知大家有何好的建議？前提是還用這個閥門，不換閥。從全關(guān)到全開的時間為10s。 4-20mA或是0-10V控制，閥門一定要加裝位置反饋裝置，還需要設(shè)一個位置閉環(huán)，相當于一個PID內(nèi)環(huán)。我用過電動調(diào)節(jié)閥內(nèi)的位置檢測裝置（差壓變送器式的），閥的位置用4~20mA輸出。也可以將閥換為現(xiàn)成的電動調(diào)節(jié)閥，位置檢測和位置閉環(huán)都是做好的，保證了閥的開度（位置）跟隨閥輸入的電流信號（即PID外環(huán)的輸出），二者基本上成正比。

擴展模塊具有以下特性：
· 電源 AC 24 V 或 DC 24 V，控制器供電
· 8 個通用 I/O（對模擬或數(shù)字信號輸入/輸出可配置）
· 4 個繼電器輸出（常開觸點）
· 2 個模擬輸出(DC 0…10 V)
· 本地/遠程擴展I/O 的設(shè)備總線接口
2、該擴展模塊955.00/xxx 屬于 Climatix 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
工作電壓 AC 24 V ±20%；DC 24 V ±10%
頻率 45…65 Hz
大交流電功耗 0.6 A
大直流電功耗 0.34 A
連接設(shè)備總線
大通過電流 3.15 A @ AC 24 V / 3.54 A @ DC 24 V
繼電器：類型，觸點單穩(wěn)，常開觸點
觸點容量：
分斷電壓 AC 24 V…230 V（-20%，+10%）
額定電流 (res. / ind.) Max. AC 4 A/3 A (cosφ 0.6)

   另一個方案是用原來的閥，不加裝任何附件，也可以實現(xiàn)閉環(huán)控制。單片機的閥門開度控制方法的實現(xiàn)。針對比例控制的穩(wěn)定性和精度之間的矛盾，引入了基于系統(tǒng)模態(tài)辨識的多策略智能PID控制算法。實驗證明，閥門的定位誤差達到了一級精度。其魯棒性較好，且算法簡單，易于實現(xiàn)，終實現(xiàn)了閥門開度的控制。電動閥門的開度控制運用的是步進PID控制器（增量式）FB42，該控制器將設(shè)定值與測量值的誤差信號運算得到閥門位置的增大值或減小值，然后輸出脈沖信號，再由該信號驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以達到控制閥門的目的。當閥門要保持在某一位置時，控制器不需要任何輸出信號。PID控制器具有簡單而固定的形式,而且具有良好的魯棒性,在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應用。本文綜述了各種PID控制器參數(shù)自整定方法及其近的研究成果。減壓閥通常采用先導閥控制減壓閥出口壓力，由人為旋轉(zhuǎn)先導閥壓力調(diào)節(jié)螺栓進行壓力調(diào)節(jié)。當減壓閥進口壓力或者減壓閥出口流量以及控制系統(tǒng)管路通暢情況等發(fā)生改變后，減壓閥出口壓力也會隨之發(fā)生改變，減壓閥無法保持出口壓力的恒定，需人工重新調(diào)整壓力。

智能調(diào)節(jié)電動減壓閥出口壓力
   上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥如果改為4-20mA或是0-10V控制，閥門一定要加裝位置反饋裝置，還需要設(shè)一個位置閉環(huán)，相當于一個PID內(nèi)環(huán)。我用過電動調(diào)節(jié)閥內(nèi)的位置檢測裝置（差壓變送器式的），閥的位置用4~20mA輸出。也可以將閥換為現(xiàn)成的電動調(diào)節(jié)閥，位置檢測和位置閉環(huán)都是做好的，保證了閥的開度（位置）跟隨閥輸入的電流信號（即PID外環(huán)的輸出），二者基本上成正比。提供一種減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置及方法，通過支架將其安裝于傳統(tǒng)減壓閥的先導閥上，通過檢測減壓閥進、出口壓力與設(shè)定壓力值比較，驅(qū)動步進電機動作旋轉(zhuǎn)先導閥壓力調(diào)節(jié)螺栓，可智能實現(xiàn)減壓閥出口壓力的自動調(diào)節(jié)。
為了實現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置，它包括減壓閥先導閥，所述減壓閥先導閥的頂部安裝有安裝支架，所述安裝支架的頂部安裝有行星齒輪減速機，所述行星齒輪減速機的輸入軸與步進電機的輸出軸相連，并傳遞扭矩；所述步進電機通過控制信號線與步進電機驅(qū)動器相連，所述步進電機驅(qū)動器與智能控制模塊相連，所述智能控制模塊的信號輸入端通過信號線分別與減壓閥進口壓力傳感器和減壓閥出口壓力傳感器相連。

所述行星齒輪減速機的輸出軸通過聯(lián)軸器與減壓閥先導閥的壓力調(diào)節(jié)螺栓相連。
所述智能控制模塊采用單片機，所述單片機與電源模塊相連，并提供電能；所述單片機上安裝有用于設(shè)定壓力的獨立按鍵；所述單片機上設(shè)置有用于轉(zhuǎn)換減壓閥進、出口壓力值的AD模塊；所述單片機上設(shè)置有用于存儲設(shè)定壓力值的EPROM；所述單片機上連接有用于顯示減壓閥進、出口壓力及設(shè)定壓力值的LCD顯示器。
任意一種減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置的控制方法，裝置工作時，由電源模塊向單片機、步進電機驅(qū)動器、減壓閥進口壓力傳感器和減壓閥出口壓力傳感器供電；兩個壓力傳感器分別檢測減壓閥進、出口的壓力值并通過AD模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)；單片機讀取預先設(shè)定并存儲在EPROM內(nèi)的設(shè)定壓力值數(shù)據(jù)，并檢測用戶是否有重新設(shè)定壓力的需求；然后讀取AD模塊內(nèi)的進、出口壓力值數(shù)據(jù)，再通過LCD屏幕顯示出進、出口壓力值及設(shè)定壓力值；后驅(qū)動步進電機動作，帶動減壓閥先導閥壓力調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)調(diào)整減壓閥出口壓力。
所述驅(qū)動步進電機動作的具體過程：單片機通過進、出口壓力值與設(shè)定壓力值進行比較，判斷壓力是否正常，若測得壓力值與設(shè)定壓力值偏差在允許范圍內(nèi)，則無需步進電機動作，系統(tǒng)重新進行程序循環(huán)；若測得壓力值與設(shè)定壓力值偏差超出允許范圍，則進行延時判斷，若延時過程中壓力值仍未恢復正常，則需要步進電機動作進行壓力調(diào)整，根據(jù)預先設(shè)定的程序，步進電機驅(qū)動器驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)相應的方向、角度，與步進電機連接的行星齒輪減速機增大步進電機輸出力矩后，通過聯(lián)軸器帶動減壓閥先導閥壓力調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)，完成一次壓力調(diào)整動作，隨后系統(tǒng)重新進行程序循環(huán)。
當系統(tǒng)需要重新設(shè)定壓力時的具體方法：單片機檢測壓力設(shè)定按鍵有輸入，即轉(zhuǎn)入鍵盤輸入程序進行壓力設(shè)定，設(shè)定完成后數(shù)據(jù)自動存入EPROM并再次讀取EPROM保存的設(shè)定壓力值，隨后跳入主程序進行進、出口壓力值讀取，并進行程序循環(huán)驅(qū)動步進電機調(diào)整減壓閥先導閥，直至壓力滿足需求。

智能調(diào)節(jié)電動減壓閥出口壓力產(chǎn)品特點
 ◆采用德國西門子控制產(chǎn)品及PLC靈活配置，實現(xiàn)各種控制功能
 ◆針對不同的現(xiàn)場工況，可靈活調(diào)整控制參數(shù)，使系統(tǒng)優(yōu)化
 ◆通過微積分計算（PI調(diào)節(jié)），提前預測溫度變化趨勢，控溫。
 ◆可由控制器讀取當前溫度值及閥門的工作狀態(tài)
 ◆可擴展功能，如溫度補償，遠程設(shè)置，晝夜和冬夏轉(zhuǎn)換，超溫報警，大優(yōu)先級，遠傳通訊，監(jiān)控等，節(jié)能，安全。
 ◆用戶可根據(jù)工況要求選擇斷電保護功能，停電時閥門自動關(guān)斷，保護后面設(shè)備停電后不受損。
 ◆實現(xiàn)各種智能化節(jié)能運行模式．無人值守，性價比高。
   另一個方案是用原來的閥，不加裝任何附件，也可以實現(xiàn)閉環(huán)控制。
如果PLC是S7-300/400，可以調(diào)用FB42來計算出閥門位置，組成閥門位置控制的內(nèi)環(huán)和實現(xiàn)外環(huán)的PI控制。也可以同時調(diào)用PID控制器FB41和脈沖發(fā)生器FB43。以上兩種方法輸出開閥和關(guān)閥的脈沖，來實現(xiàn)閉環(huán)控制。
   我曾經(jīng)自己編程序，用兩個開關(guān)量輸出實現(xiàn)了水輪發(fā)電機組有功功率的閉環(huán)控制?？刂茩C組進水量的導水葉相當于一個調(diào)節(jié)閥，程序類似于FB41+FB43。輸出脈沖的周期固定，脈沖寬度與PID輸出的值成正比。PID輸出為正時輸出開閥的脈沖，PID輸出為負時輸出關(guān)閥的脈沖。
我用S7-300/400的仿真軟件實現(xiàn)了FB41+FB43開關(guān)量輸出的閉環(huán)控制的仿真。
支持MODBUS/ CJ-T188-2004/E1433協(xié)議，可組成大規(guī)模智能控制網(wǎng)絡；

智能調(diào)節(jié)電動減壓閥出口壓力
模塊的485接口采用防雷設(shè)計，可有效抵御雷電干擾，48B線間或AB線對地之間可承受40V電壓長時間加載，而不損壞。帶4~20mA/1~5V/0~10V輸入、輸出的IEVM系列智能電動閥門模塊，支持PID算法。具有閥體死區(qū)補償、機械間隙補償、過流，防卡死，報警等功能。詳見各模塊說明書。采用灌封技術(shù)，具有良好的防水，阻燃性能，可在惡劣環(huán)境下正常工作。減壓閥壓力智能調(diào)節(jié)裝置的控制方法，裝置工作時，由電源模塊向單片機、步進電機驅(qū)動器、減壓閥進口壓力傳感器和減壓閥出口壓力傳感器供電；兩個壓力傳感器分別檢測減壓閥進、出口的壓力值并通過AD模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)；單片機讀取預先設(shè)定并存儲在EPROM內(nèi)的設(shè)定壓力值數(shù)據(jù)，并檢測用戶是否有重新設(shè)定壓力的需求；然后讀取AD模塊內(nèi)的進、出口壓力值數(shù)據(jù)，再通過LCD屏幕顯示出進、出口壓力值及設(shè)定壓力值；后驅(qū)動步進電機動作，帶動減壓閥先導閥壓力調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)調(diào)整減壓閥出口壓力。
所述驅(qū)動步進電機動作的具體過程：單片機通過進、出口壓力值與設(shè)定壓力值進行比較，判斷壓力是否正常，若測得壓力值與設(shè)定壓力值偏差在允許范圍內(nèi)，則無需步進電機動作，系統(tǒng)重新進行程序循環(huán)；若測得壓力值與設(shè)定壓力值偏差超出允許范圍，則進行延時判斷，若延時過程中壓力值仍未恢復正常，則需要步進電機動作進行壓力調(diào)整，根據(jù)預先設(shè)定的程序，步進電機驅(qū)動器驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)相應的方向、角度，與步進電機連接的行星齒輪減速機增大步進電機輸出力矩后，通過聯(lián)軸器帶動減壓閥先導閥壓力調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)，完成一次壓力調(diào)整動作，隨后系統(tǒng)重新進行程序循環(huán)。

當系統(tǒng)需要重新設(shè)定壓力時的具體方法：單片機檢測壓力設(shè)定按鍵有輸入，即轉(zhuǎn)入鍵盤輸入程序進行壓力設(shè)定，設(shè)定完成后數(shù)據(jù)自動存入EPROM并再次讀取EPROM保存的設(shè)定壓力值，隨后跳入主程序進行進、出口壓力值讀取，并進行程序循環(huán)驅(qū)動步進電機調(diào)整減壓閥先導閥，直至壓力滿足需求。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?