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闭门电动执行机构低功耗半休眠的手动模式简介

在大型管网系统中,阀门分布较广或较远,为保证在各种突发情况下的生产
安全性,阀门需要具有现地断电后手动关闭门,并同样能够在现地显示及远程监
控阀门开度的功能,这就需要电动执行机构具有自备电池低功耗手动模式,在现
地断电情况下进入手动模式,利用自备电池可以不仅仅是现地显示阀门开度,同
时能够提供远端阀门开度显示起到远程监控的作用。
低功耗手动模式,涉及到低功耗液晶屏技术、低功耗cpu技术、低功耗数
据采集、计算、处理及发送并低功耗电池供电技术,其中关键的是阀门开度传感
器需要选用全行程的值多圈编码器。实际上在手动模式情况下,因变化响
应要求不高,mcu(微处理器)可以采取低功耗间隙式工作模式,也就是半休
眠模式,这样可以确保所耗功耗极低,自备电池容量能够较长时间的使用。
当选用低功耗半休眠模式的功能,阀门开度传感器就要选用停电状况下不影
响位置记忆的传感器,例如电位器或全行程多圈值编码器。电位器的精度与
测量行程有限,目前在电动执行器上的使用有两种方法,一种是全行程用一次电
位器行程(通过变速),断电位置不会丢失,但是那样精度很低;另一种是用多
次电位器行程,位置精度是提高了,但是每次超出行程就要靠电子记忆实现,当
断电后没有了电子记忆位置,如果用电池实现记忆,需耗费较多电池能量。如果
用霍尔脉冲计数的方法,计数是实时不间断的,断电后用电池耗电记忆,电池容
量是不够的。选用全行程多圈值编码器,是这种模式zui可能实现的阀门开度
传感器,当然,由于数据读取时间极短而要保证数据的准确性,要求此编码器的
数据可靠性要求就很高了。有一些选用的值编码器是单圈功能的,超出单圈
需要用电子计圈记忆,其断电后的因需要计圈记忆的耗电较大,不适合这种半休
眠低功耗模式。
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gex系列的全行程多圈值编码器采用rs485主动模式发送数据,每隔
8ms主动发送一次,编码器的通电启动时间极短,数据含两种校验方式,可靠
性高,由于是全行程多圈值编码器,在总行程中的每一个位置是*编码的,
与前次读数无关而无需计数、计圈及记忆,所以可以采用间隙式通电、读数的模
式,比如每隔1—5秒时间,mcu主板间隙式工作一次(或两次),每次工作时
间仅几十毫秒,快速实现启动、数据读取、处理、发送的工作,其余时间处于休
眠状态,这就是“半休眠低功耗模式”。
以上海交大为背景的某科技型企业新型双液晶屏电动执行机构zui近成功上
市,新型双液晶屏电动执行机构选用低功耗液晶屏技术和全行程值多圈编码
器技术,因阀门开度传感器选用gex全行程值多圈编码器,而无需时刻计
数、计圈,在断电情况下依赖自备电池而可以cpu主控板每1-5秒间隙式工作
一次(可调节间隔时间),包括值编码器的阀位开度数据测量、液晶屏数显
刷新、数字信号通讯远传等,实现了电动执行器的半休眠式低功耗手动模式,因
此功耗极低,在断电并自备电池供电时,依然可以在就地和远方dcs上显示阀
位真实值的阀门开度。这样的同类技术原来只有英国rotork有该功能,目
前已经成功实现了自主国产化。并且该产品已经提供给中石油西气东输项目使
用,获得用户好评。
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