一种风阀控制执行装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及风阀设备技术领域，特别是涉及一种风阀控制执行装置及其控制方法。

背景技术

目前“开关量控制”方式的一体风阀执行器，都只能实现阀门全开和全关两种状态的控制，同时机构的开关状态反馈信号由两组机械式的微动开关来实现，只有全关和全开两种反馈信号。在现场使用环境中需要有阀门半开一定角度的需求，目前的开关量控制方式的风阀执行器无法达到此功能。

反馈信号的角度由手工螺丝调节压片机构的方式来设置，只有在开到位和关到位的情况下有反馈信号，经过长时间使用有可能螺丝松动导致反馈角度发生偏差，导致反馈信号错误或缺失。

如果使用过程中风阀执行器机构或者风阀故障卡死，风阀执行器不能转动，现有的产品无法第一时间判断风阀执行器是工作正常还是已经发生故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风阀控制执行装置及其控制方法，不仅带有小角度开启功能，还能及时检测出风阀控制执行装置的故障。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种风阀控制执行装置，包括主控模块和电源供电模块，所述主控模块分别和开关信号检测模块、位置检测模块、电机控制模块和反馈信号输出模块连接，所述电机控制模块和风阀执行器连接，所述电源供电模块用于给所述主控模块供电；

所述主控模块用于根据所述开关信号检测模块输入的开关方向信号控制所述电机控制模块驱动风阀执行器转动，所述位置检测模块用于实时检测风阀执行器的转动位置，所述主控模块用于根据位置检测模块实时检测的风阀执行器的转动位置，控制所述反馈信号输出模块输出开到位、关到位或故障报警的反馈信号。

还包括与所述主控模块连接的小开角度设定模块，所述小开角度设定模块用于设定风阀执行器的小开角度，所述主控模块用于将小开角度设定模块设定的风阀执行器的小开角度与位置检测模块的实际检测的风阀执行器的转动位置进行比较，并根据比较结果控制所述反馈信号输出模块输出小开角度到位或故障报警的反馈信号。

所述小开角度设定模块设定风阀执行器的小开角度的范围为10°～85°。

所述位置检测模块包括可变电阻单元，所述位置检测模块通过所述可变电阻单元实时检测风阀执行器的转动位置。

所述反馈信号输出模块包括继电器，所述反馈信号输出模块通过所述继电器输出开到位、关到位或故障报警的反馈信号。

所述主控模块中设置有单片机，所述单片机的型号为STC8G1K08。

所述电源供电模块采用220V交流电供电。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种风阀控制执行装置控制方法，包括：

步骤(1)：通过主控模块将开关信号检测模块检测到的开关方向信号控制电机控制模块驱动风阀执行器转动；

步骤(2)：通过位置检测模块将实时检测到的风阀执行器的转动位置传输至主控模块；

步骤(3)：根据接收到的风阀执行器的转动位置，主控模块控制反馈信号输出模块输出开到位、关到位或故障报警的反馈信号。

所述步骤(3)具体为：

当主控模块检测到电机控制模块发生堵转且风阀执行器转动位置在开到位的位置时，则通过反馈信号输出模块输出开到位反馈信号；

当主控模块检测到电机控制模块发生堵转且风阀执行器转动位置在关到位的位置时，则通过反馈信号输出模块输出关到位反馈信号；

当主控模块检测到电机控制模块发生堵转且风阀执行器转动位置不在开到位或关到位的位置时，则通过反馈信号输出模块输出故障报警反馈信号；

当主控模块在第一预设时间内未检测到风阀执行器转动到开到位或关到位的位置时，则通过反馈信号输出模块输出故障报警反馈信号。

所述步骤(3)还包括：通过主控模块将小开角度设定模块设定的风阀执行器的小开角度与位置检测模块的检测的风阀执行器的实际转动位置进行比较，具体为：

当风阀执行器的实际转动位置和小开度设定角度差别小于或等于设计误差范围时，所述主控模块控制电机控制模块停止转动，并控制所述反馈信号输出模块输出小开角度到位反馈信号；

当主控模块检测到电机控制模块发生堵转且风阀执行器转动位置未达到小开度设定角度的位置时，则通过反馈信号输出模块输出故障报警反馈信号；

当主控模块在第二预设时间内未检测到风阀执行器转动到小开度设定角度的位置时，则通过反馈信号输出模块输出故障报警反馈信号。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明提供了更精准的开到位和关到位的输出反馈信号；本发明可以准确判断风阀执行器电机是否损坏和运行超时，并输出故障反馈信号；本发明可以准确判断风阀执行器在中间位置卡死，并输出故障反馈信号；本发明有效解决了机械结构调整反馈角度不准确和使用过程中角度易出现偏差的问题。

附图说明

图1是本发明实施方式的结构原理示意图；

图2是本发明实施方式的风阀执行器接线示意图；

图3是本发明实施方式的反馈信号输出模块的输出接线示意图；

图4是本发明实施方式的风阀控制执行装置外观示意图；

图5是本发明实施方式的单片机示意图；

图6是本发明实施方式的小开角度设定模块的滑动电阻电路图；

图7是本发明实施方式的位置检测模块的可变电阻单元的电路图；

图8是本发明实施方式的开关信号检测模块的电路图；

图9是本发明实施方式的反馈信号输出模块电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种风阀控制执行装置，如图1所示，包括主控模块和电源供电模块，所述主控模块分别和开关信号检测模块、位置检测模块、电机控制模块和反馈信号输出模块连接，所述电机控制模块和风阀执行器连接，所述电源供电模块用于给所述主控模块供电；所述主控模块用于根据所述开关信号检测模块输入的开关方向信号控制所述电机控制模块驱动风阀执行器转动，所述位置检测模块用于实时检测风阀执行器的转动位置，所述主控模块用于根据位置检测模块实时检测的风阀执行器的转动位置，控制所述反馈信号输出模块输出开到位、关到位或故障报警的反馈信号。

进一步地，本实施方式还包括与所述主控模块连接的小开角度设定模块，所述小开角度设定模块用于设定风阀执行器的小开角度，所述主控模块用于将小开角度设定模块设定的风阀执行器的小开角度与位置检测模块的实际检测的风阀执行器的转动位置进行比较，并根据比较结果控制所述反馈信号输出模块输出小开角度到位或故障报警的反馈信号。所述小开角度设定模块设定风阀执行器的小开角度的范围为10°～85°，图6示出了小开角度设定模块中的滑动电阻，通过控制滑动电阻在电压端滑动可以设定风阀执行器的小开角度的范围。

进一步地，所述主控模块中设置有单片机，所述单片机的型号为STC8G1K08。

进一步地，所述位置检测模块包括可变电阻单元，所述位置检测模块通过所述可变电阻单元实时检测风阀执行器的转动位置，如图7所示，可变电阻单元通过在电压端移动实现不同的阻值来代表风阀执行器的不同转动位置。

进一步地，所述反馈信号输出模块包括继电器，所述反馈信号输出模块通过所述继电器输出开到位、关到位或故障报警的反馈信号，详见图9。

进一步地，所述电源供电模块采用220V交流电供电。

本发明的实施方式涉及一种风阀控制执行装置控制方法，以下对该方法进行详细说明：

电源供电模块采用220V交流电供电，当系统通电后，开关信号检测模块检测风阀执行器需要运行的角度大小，需要开、关还是中间角度(见图8)，读取到开关角度方向信号之后，主控模块控制电机控制模块实现电机按照需要的方向转动。

(一)风阀执行器通电运行在全开和全关模式

(1)当风阀执行器在运行过程中检测到电机控制模块(电机)发生堵转后，判断风阀执行器旋转位置在开到位的位置时，则主控模块控制反馈信号输出模块输出开到位反馈信号。

(2)当电机控制模块(电机)发生堵转且风阀执行器位置在关到位的位置时，则主控模块控制反馈信号输出模块输出关到位反馈信号。

(3)如果电机控制模块(电机)发生堵转，但是风阀执行器的位置不在开到位或者关到位的区间，则说明风阀执行器在中间位置卡死，则主控模块通过反馈信号输出模块输出故障报警反馈信号。

(4)每次当电机控制模块(电机)运行时开始计时，如果在第一预设时间内未达到设定的角度(全开或者全关)，则说明风阀执行器打滑或损坏，则主控模块通过反馈信号输出模块输出故障报警反馈信号。

(二)风阀执行器通电运行在小开控制模式

通过主控模块将小开角度设定模块设定的风阀执行器的小开角度与位置检测模块的检测的风阀执行器的实际转动位置进行比较，如图5、图6和图7所示，小开角度设定模块中滑动电阻的Angle SET输出引脚与单片机的2号引脚相连，位置检测模块中可变电阻单元的Angle MOT输出引脚与单片机的1号引脚相连，主控模块将接收到该两个引脚的信号进行比较，具体为：

(1)当风阀执行器的实际转动位置和小开度设定角度差别小于或等于设计误差范围时，所述主控模块控制电机控制模块停止转动，并控制所述反馈信号输出模块输出小开角度到位反馈信号。

(2)若风阀执行器转动位置未达到小开度设定角度的位置且电机控制模块(电机)发生堵转，说明机构故障，则主控模块通过反馈信号输出模块输出故障报警反馈信号。

(3)若超过第二预设时间还未检测到风阀执行器转动到小开度设定角度的位置时，说明机构故障，则主控模块通过反馈信号输出模块输出故障报警反馈信号。

下面通过一个具体的实施方式进一步说明本发明：

如图2、图3和图4所示，当风阀执行器图2中的1号线、2号线这两根线接通交流220V电源时，风阀执行器逆时针旋转，当旋转到图4中0°位置时，图3反馈信号输出模块的输出接线图的01和02接通，输出风阀执行器的开到位反馈信号。

当风阀执行器图2中的1号线、3号线这两根线接通交流220V电源时，风阀执行器顺时针旋转，当旋转到图4中90°位置时，图3反馈信号输出模块的输出接线图的01和03接通，输出风阀执行器的关到位反馈信号。

当风阀执行器图2中1号线、4号线这两根线接通220V电源时，风阀执行器工作在小开度模式。该模式下风阀执行器根据设定小开角度点位器信号进行控制，达到要设定的小开角度时，电机停止运转，此时，图3反馈信号输出模块的输出接线图的01和04接通，输出小开角度到位反馈信号。本实施方式的小开角度可以设定的角度最大范围为10°～85°，在最大范围内的任意角度可以随时设定，随时调整，机构随时响应按照最新设定角度执行。且有超时和过载保护，当发生故障时，图3反馈信号输出模块的输出接线图的01和05故障报警反馈接通，需要断电后排除故障后重新启用小开功能才能解除故障反馈。当小开度到位之后，如果风阀执行器因外力原因转动超过设定的误差范围，机构会根据设定的角度重新执行控制逻辑，达到设定角度后停止转动。

当风阀执行器在顺时针或者逆时针旋转过程中发生电机堵转，但是位置不在0°或者90°位置，则说明风阀执行器的阀门中间有故障卡死，此时图3反馈信号输出模块的输出接线图的01和05接通，输出故障报警反馈信号。

当风阀执行器通电开始执行动作(开始顺时针或者逆时针转动)时，主控模块开始计时，如果在设计标准时间内未达到0°或者90°或者设定的角度，则判定有故障发生，此时图3反馈信号输出模块的输出接线图的01和05接通，输出故障报警反馈信号。

由此可见，本发明提供了更精准的开到位和关到位的输出反馈信号；本发明可以准确判断风阀执行器电机是否损坏和运行超时，并输出故障反馈信号；本发明可以准确判断风阀执行器在中间位置卡死，并输出故障反馈信号。