常見的閥門有許多種，而氣動閥門便是其中的一個。氣動閥門的性能是極好的，被廣泛運(yùn)用于工業(yè)行業(yè)當(dāng)中，使用價值極高。就目前而言，市面上的氣動閥門種類也有很多，不同規(guī)格的閥門，它的外形與性能也會存在差異，可以滿足不同行業(yè)對它的需求。
氣動閥門是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，它與閥門定位器配套使用，可實現(xiàn)比例調(diào)節(jié);V型閥芯最適用于各種調(diào)節(jié)場合，具有額定流量系數(shù)大，可調(diào)比大，密封效果好，調(diào)節(jié)性能零敏，體積小，可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)。
特點(diǎn)：是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，由V型閥體、氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、定位器及其他附件組成;有一個近似等百比的固有流量特性;采用雙軸承結(jié)構(gòu)，啟動扭矩小，具有極好的靈敏度和感應(yīng)速度;超強(qiáng)的剪切能力。氣動活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用壓縮空氣作動力源，通過活塞的運(yùn)動帶動曲臂進(jìn)行90度回轉(zhuǎn)，達(dá)到使閥門自動啟閉。它的組成部分為：調(diào)節(jié)螺栓、執(zhí)行機(jī)構(gòu)箱體、曲臂、氣缸體、氣缸軸、活塞、連桿、萬向軸。氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理：氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推力部件，它按控制信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動作。閥體是氣動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部件，它直接與調(diào)節(jié)介質(zhì)接觸，調(diào)節(jié)該流體的流量。
由于現(xiàn)在的控制方式和手段越來越多，在實際工業(yè)生常和工業(yè)控制中，用來控制氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法也很多，常用的有以下幾種。
(一)基于單片機(jī)開發(fā)的智能顯示儀控制
智能顯示儀是用來監(jiān)測閥門工作狀態(tài)，并控制閥門執(zhí)行期工作的儀器，它通過兩路位置傳感器監(jiān)視閥門的工作狀態(tài)，判斷閥門是處于開閥還是關(guān)閥狀態(tài)，通過編程記錄閥門開關(guān)的數(shù)字，并且有兩路與閥門開度對應(yīng)的4～20mA輸出及兩足常開常閉輸出觸點(diǎn)。通過這些輸出信號，控制閥門的開關(guān)動作。根據(jù)系統(tǒng)的要求，可將智能閥門顯示儀從硬件上分為3部分來設(shè)計：模擬部分、數(shù)字部分、按鍵/顯示部分。
1、模擬電路部分主要包括電源、模擬量輸入電路、模擬量輸出電路三部分。
2、數(shù)字電路部分主要包括：單片機(jī)、掉電保護(hù)、兩路監(jiān)測脈沖輸入信號、兩路常開常閉轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)輸出。
3、顯示部分主要包括：單片機(jī)、4位LED顯示、3只狀態(tài)指示燈(自動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn))、3只按鍵(MODE/SET鍵、上鍵、下鍵)。
(二)利用PLC來控制的系統(tǒng)
PLC在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，由于本方案是在OMRON的PLC上面作的開發(fā)，所以以O(shè)MRON的PLC來作介紹。
硬件組成：1臺計算機(jī)，1套PLC(包括CPU，I/O模塊，ID212，OC224，AD003模塊)，2個繼電器，2個電磁閥，1個氣動閥門執(zhí)行器。
其組成原理為：由PC機(jī)通過RS-232串口通訊連接OMRON的PLC，對PLC進(jìn)行編程和監(jiān)控。PLC的I/O模塊分別接入輸入、輸出信號，其中輸入模塊連接到閥門上的兩個位置傳感器，通過PLC的輸入模塊ID211的指示燈亮的先后順序來顯示閥門的開關(guān)狀態(tài)。輸入模塊接收兩路閥門檢測脈沖輸入，即脈沖A與脈沖B。在運(yùn)行狀態(tài)下，脈沖A輸入時指示燈A亮，脈沖B輸入時指示燈B亮。輸入順序為AB，表示開閥。輸入順序為BA表示關(guān)閥。閥門檢測脈沖A和B信號必須部分疊加，否則不能正常檢測閥門開度。
通過PLC的輸出模塊OC225控制兩個繼電器，繼電器具有兩組常開常閉輸出觸點(diǎn)，1組為開閥輸出觸點(diǎn)，1組為關(guān)閥輸出觸點(diǎn)。開閥時，當(dāng)閥門開度大于或等于所設(shè)閥門限位值時開閥輸出觸點(diǎn)動作，閥門開度小于所設(shè)閥門限位值時開閥輸出觸點(diǎn)動作，發(fā)明開度小于所設(shè)閥門限位值時開閥輸出觸點(diǎn)復(fù)位。關(guān)閥時，當(dāng)閥門關(guān)到零位且21s內(nèi)無脈沖輸入時關(guān)閥輸出觸點(diǎn)動作;若21s內(nèi)有脈沖輸入，則21s關(guān)閥輸出觸點(diǎn)動作。通過繼電器的吸合來控制兩個電磁閥的開關(guān)，電磁閥打開后，便可以控制氣動閥門執(zhí)行器使得閥門做相應(yīng)的開閥或關(guān)閥動作。同時接近傳感器把閥門的開關(guān)情況再傳送到PLC中，并同要求的閥門開度作比較，直到符合要求為止。
自動歸零與自動調(diào)滿：控制系統(tǒng)具有自動歸零與自動調(diào)滿功能，當(dāng)閥門開度小于歸零范圍值或閥門開度距滿量程小于滿度調(diào)節(jié)范圍值，且時間大于或等于所設(shè)值穩(wěn)定時間值時，PLC自動控
制閥門進(jìn)行歸零或自動調(diào)滿。
在實驗中，由閥門上的位置傳感器計算閥門的開度。
當(dāng)閥門先離開A傳感器，后離開B傳感器時，表示閥門在關(guān)閥。當(dāng)閥門先離開B傳感器，后離開A傳感器時，表示閥門在開閥。傳感器接收到的是一個脈沖信號，通過位置傳感器的采集信號來記下閥門的開關(guān)狀態(tài)。在上位機(jī)中用編程軟件CX-programmer編寫梯形圖，然后把梯形圖下載到PLC中運(yùn)行，在上位機(jī)的組態(tài)軟件中進(jìn)行控制和監(jiān)控，閥門開關(guān)量的多少可由組態(tài)軟件界面輸入的圈數(shù)值確定。組態(tài)界面做好后，開閥、關(guān)閥、停止、總開關(guān)等控件的控制和動作可以直接在組態(tài)界面中很直觀形象地進(jìn)行操作。
氣動調(diào)節(jié)閥與調(diào)節(jié)閥兩種執(zhí)行器在不同的環(huán)境下優(yōu)缺點(diǎn)是不同的。關(guān)鍵是看您要選用在什么工況下。
氣動調(diào)節(jié)閥動作力距比電動調(diào)節(jié)閥門大，氣動閥門開關(guān)動作速度可以調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)，動作過程中因氣體本身的緩沖特性，不易因卡住而損壞，但必須有氣源，且其控制系統(tǒng)也比電動閥門復(fù)雜。氣動閥門響應(yīng)靈敏，安全可靠，很多對控制要求高的廠專為氣動儀表控制元件設(shè)置壓縮空氣站。電動的就是要電。電動調(diào)節(jié)閥和氣動調(diào)節(jié)閥的本質(zhì)區(qū)別在于使用不同的驅(qū)動裝置，也就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而調(diào)節(jié)閥本身沒有什么區(qū)別。配合不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是工況要求，如化工等要求防爆的場合，使用最多的是氣動閥門，因為安全性要求高，而且價格便宜，配合智能定位器可以上總線，控制方式也簡單。閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)動力源為電源，如果線路板或電機(jī)出現(xiàn)故障容易出現(xiàn)火花，所以一般應(yīng)用在環(huán)境要求不高和沒有危險的場合。氣動閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)動力源為氣源，氣源來源于空壓機(jī)，采用定位器將電控信號轉(zhuǎn)換成氣動控制信號，驅(qū)動氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行閥位調(diào)節(jié)。
氣動閥門用途與特點(diǎn)、工作原理
A、用途:是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，它與閥門定位器配套使用，可實現(xiàn)比例調(diào)節(jié);V型閥芯最適用于各種調(diào)節(jié)場合，具有額定流量系數(shù)大，可調(diào)比大，密封效果好，調(diào)節(jié)性能零敏，體積小，可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)。
B、特點(diǎn)：是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，由V型閥體、氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、定位器及其他附件組成;有一個近似等百比的固有流量特性;采用雙軸承結(jié)構(gòu)，啟動扭矩小，具有極好的靈敏度和感應(yīng)速度;超強(qiáng)的剪切能力。
C、氣動活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用壓縮空氣作動力源，通過活塞的運(yùn)動帶動曲臂進(jìn)行90度回轉(zhuǎn)，達(dá)到使閥門自動啟閉。它的組成部分為：調(diào)節(jié)螺栓、執(zhí)行機(jī)構(gòu)箱體、曲臂、氣缸體、氣缸軸、活塞、連桿、萬向軸。
D、氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理：氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推力部件，它按控制信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動作。閥體是氣動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部件，它直接與調(diào)節(jié)介質(zhì)接觸，調(diào)節(jié)該流體的流量。