用于开/关阀门的调节装置.pdf

一种用于开/关阀门(1)的调节装置，具有：气动驱动装置(2)，其通过电磁阀(4)连接至压缩空气供应装置(6)，其中在用控制电压(Vs)进行控制时，电磁阀(4)使气动驱动装置(2)通入压缩空气，而没有控制电压(Vs)时则使气动驱动装置(2)排气，而且其中气动驱动装置(2)在进气时使阀门(1)运动至运行位置上和在排气时运动至安全位置上。为了能够用尽可能简单的装置来实施部分行程测试，用于实施部分行程测试的装置具有可控开关(12)，其在静止状态下关闭并将控制电压(Vs)输送给电磁阀(4)并通过用于实施部分行程测试而产生的控制信号(St)而被打开。控制信号(St)通过位置开关(10)被输送给可控开关(12)，该位置开关在阀门(1)的运行位置上关闭，并当阀门(1)在安全位置的方向上到达预定位置时打开。

1.  一种用于开/关阀门(1)的调节装置，具有：气动驱动装置(2)，所述气动驱动装置通过电磁阀(4)连接至压缩空气供应装置(6)，其中在用控制电压(Vs)进行控制时，所述电磁阀(4)使所述气动驱动装置(2)通入压缩空气，而在没有所述控制电压(Vs)时则使所述气动驱动装置(2)排气，而且其中所述气动驱动装置(2)在进气时使所述阀门(1)运动至运行位置上和在排气时运动至安全位置上；以及具有用于实施部分行程测试的装置，其特征在于，所述用于实施所述部分行程测试的装置具有可控开关(12)，所述可控开关在静止状态下关闭，并将所述控制电压(Vs)输送给所述电磁阀(4)，并通过用于实施所述部分行程测试而产生的控制信号(St)而被打开；而且所述控制信号(St)通过位置开关(10)被输送给所述可控开关(12)，所述位置开关在所述阀门(1)的所述运行位置上关闭，并当所述阀门(1)在所述安全位置的方向上到达预定位置时打开。

2.  根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述控制信号(St)如此长地产生，从而使所述阀门(1)多次地围绕所述预定位置摆动。

3.  根据权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述控制信号(St)在所述位置开关(10)和所述可控开关(12)之间传输至信号输出端(13)。

4.  根据权利要求3所述的调节装置，其特征在于，在所述信号输出端(13)上连接有评估装置(15)，用于对输入的所述控制信号(St)的脉冲间隔比进行评估。

5.  根据前述权利要求中任一项所述的调节装置，其特征在于，与所述位置开关(10)串联有另外的位置开关(11)，所述另外的位置开关在所述阀门(1)的所述运行位置上关闭，并当所述阀门(1)在所述安全位置的方向上超出所述预定位置到达另外的预定位置时打开。

6.  根据前述权利要求中任一项所述的调节装置，其特征在于，与所述位置开关(10)串联有压力开关(9)，所述压力开关监测所述气动驱动装置(2)中的压力，并在低于最小压力时打开。

用于开/关阀门的调节装置
技术领域
本发明涉及一种用于开/关阀门的调节装置，具有气动驱动装置，该气动驱动装置通过电磁阀连接至压缩空气供应装置，其中在用控制电压进行控制时，电磁阀使气动驱动装置通入压缩空气，而在没有控制电压时则使气动驱动装置排气，而且其中气动驱动装置在进气时使阀门运动至运行位置上和在排气时运动至安全位置上，并且该调节装置还具有用于实施部分行程测试的装置。
背景技术
在由DE 10 2006 003 750 A1或DE 10 2005 004 477 A1已知的调节装置中，借助于气动驱动装置使气动开/关阀门，尤其是紧急断开(ESD＝紧急停机)阀门或者进入到运行位置上，例如“开”，或者进入到安全位置上，例如“关’’。电磁阀利用由控制系统提供的控制电压来控制，该电磁阀使气动驱动装置与压缩空气供应装置相连接。在紧急情况下将控制电压断开，以便通过电磁阀使气动驱动装置排气，从而使阀门从运行位置运动到安全位置上。
为了能移在部分行程测试的范畴中检查调节装置的功能，在气动驱动装置上加装了一个附加的位置控制器。在部分行程测试中，借助于位置控制器使阀门从运行位置在其部分调节行程上运动，并接着又返回。在此，位置变化是如此地小，从而不必中断装入了调节阀门的装置正在进行中的运行，而且干扰不大。在部分行程测试期间检测并存储调节运动。为了对位置控制器进行控制必须在控制系统中提供模拟输出组件，该组件例如提供4-20mA的信号，以便传输用于阀门控制的额定值。如果对测试的评估不在位置控制器本身中进行，那还必须在控制系统中提供模拟输入组件，位置控制器则将由其检测到的位置数据传输至该模拟输入组件。
设置位置控制器只是用于部分行程测试，这在材料和资金方面都花费很大。而且，虽然由阀门和气动驱动装置组成的设备可以借助于位置控制器和由其所实施的部分行程测试来进行测试，但电磁阀却不是这样，其需要另外一种测试方法。
发明内容
因此，本发明的目的是，可以利用尽可能简单的装置来实施对气动驱动的开/关阀门的部分行程测试。
根据本发明按如下途径来实现该目的：在开头所述类型的调节装置中，用于实施部分行程测试的装置具有可控开关，该可控开关在静止状态下关闭，并将控制电压输送给电磁阀，并通过用于实施部分行程测试而产生的控制信号而被打开，而且控制信号通过位置开关被输送给可控开关，该位置开关在阀门的运行位置上关闭，并当阀门在安全位置的方向上到达预定位置时打开。
作为对于该例如由控制系统所产生的控制信号的反应，可控开关中断了电磁阀的供电，从而使其去激活并由此使气动驱动装置排气。接着阀门从运动位置运动出来直到运动到规定位置，在到达此位置时位置开关打开，并中断控制信号传向可控开关的路径。可控开关因而又接通了对电磁阀的供电，该电磁阀因此被激活，这又建立起在位置控制器和压缩空气供应装置之间的气动连接，从而使阀门的运动停止，并且进行相反操作。这样来选择当位置开关打开时的预定位置，使得装入有阀门的设备的当前运行通过阀门的运动在测试期间只受到不大的干扰。除了用来实施部分行程测试的装置很容易实现而且成本低廉之外，根据本发明的调节装置的另一个优点在于，利用该部分行程测试不仅测试了由阀门和气动驱动装置组成的设备的功能，而且也测试了电磁阀。
为了对测试进行评估，例如可以测量该由控制信号(电压信号)引起的电流，当每次阀门达到使位置开关打开的预定位置时，则切断该电流。可替换地，控制信号在位置开关和可控开关之间可以传输至信号输出端。
值得追求的是，能够自动地通过控制系统来操纵、监测和评估该部分行程测试。因为尽管为了能够在紧急情况下停止流体流动，大多数开/关阀门都必须很快地反应，然而，为了直接控制和评估部分行程测试的过程，控制系统的计算循环时间仍然通常过长。根据本发明的调节装置的另外一个优点在于，测试可以一方面与控制系统的各自的计算循环时间和另一方面与调节装置的反应速度无关地来实施。由控制系统产生的控制信号的持续时间并不是关键性的，这是因为在任何情况下都使阀门的运动停下，和当达到预定位置时则进行相反操作。控制信号优选地如此长地产生，从而使阀门多次地围绕该预定位置摆动。这是由于：阀门在到达预定位置之后又返回运动，因此位置开关又关闭；然后使产生的控制信号又接通至可控开关，从而使该开关打开，使电磁阀去激活，并使阀门又运动至预定位置。这种过程如同控制信号的产生那样长地重复，从而使阀门围绕预定位置摆动。为了评估该测试，也就是对由控制信号引起的电流进行上述的评估，或者为了对在信号输出端处传输的控制信号进行评估，控制系统的各自的计算循环时间并不是关键性的，这是因为控制信号只必须足够长时间地被产生。
由阀门在测试期间的摆动运动(频率)可以推断出调节装置的技术状态。为此可以特别简单地对于在位置开关后面的、输送给可控开关的控制信号的或所引起的电流的脉冲间隔比进行检测和评估。这样例如可以将在新的调节装置中所检测到的脉冲间隔比存储在控制系统中，并用作为参考模型用于在以后的测试中所检测到的脉冲间隔比，其中，与参考模型的偏差以信号形式表示了调节装置的技术状态的变化和必要时的维护要求。
为了确保例如在位置开关失效时，不会造成阀门的不可控制的大的位置变化，可以在具有位置开关的串联电路中布置有另外的位置开关，该另外的位置开关在阀门的运行位置上关闭，并当阀门在安全位置的方向上超出预定位置到达另外的预定位置时打开。在具有位置开关的串联电路中可以可替换或补充地布置有压力开关，该压力开关监测在气动驱动装置中的压力，并在低于最小压力时打开并因此中断部分行程测试。
附图说明
为了进一步说明本发明，以下参见唯一的附图，该附图示出了根据本发明的调节装置的一个实施例。
具体实施方式
所示出的调节装置具有开/关阀门1，其借助于气动驱动装置2通过调节元件3(这里以提升杆的形式)，或者可以运动到运行位置上，例如“开”，或者可以运动到安全位置上，例如“关”。电磁阀4利用由控制系统5所提供的控制电压V_s来控制，该电磁阀将气动驱动装置2与压缩空气供应装置6连接。在紧急情况下将控制电压Vs切断，以便通过电磁阀4使气动驱动装置2排气。气动驱动装置2随后变成无压的，并使调节元件3连同阀门1，例如在弹簧7的作用下，从运行位置运动到安全位置上。
为了能够在部分行程测试中检查调节装置的功能，控制系统5在规定的时间在二进制输出端8上产生控制信号St，该信号经过压力开关9、位置开关10和另一个位置开关11(这些开关都成串联连接)传输至可控开关12。可控开关12(在这里是继电器)在不控制时关闭，并使电磁阀4接通至控制电压Vs，在通过控制信号St进行控制时，使可控开关12打开并中断对电磁阀4的供电。该电磁阀接着使气动驱动装置2排气，从而使调节元件3连同阀门1一起从运行位置上出来向着安全位置的方向运动。在该运动之后，且该运动是如此之短，以致于装入有阀门1的设备的当前的运行只受到不大的干扰，则阀门1就到达预定位置，在该位置上位置开关10被打开，并中断了控制信号St通向可控开关12的路径。可控开关12因而又接通对电磁阀4的供电，该电磁阀因此被激活，在压缩空气供应装置6和气动驱动装置2之间又建立起气动连接，从而使阀门1的运动停止，并且反之亦然。这造成了，位置开关10又关闭，存在的控制信号St又接通至可控开关12，使该开关又打开，电磁阀4去激活并使阀门1又向着预定位置运动。这个过程一直如同控制系统5产生控制信号St那样长地重复，从而使阀门1围绕预定位置摆动。
在阀门1围绕预定位置摆动期间，将控制信号St在位于压力-或位置开关9，10，11和可控开关12之间的区域中通过信号输出端13输送给控制系统5的二进制输入端14，该系统在评估装置15中对检测到的信号的脉冲间隔比进行分析评估。可替换地可以在二进制输出端8上对属于控制信号St的电流进行评估。在调节装置的新的状态下，可以将检测到的脉冲间隔比作为参照物，存储在控制系统5的存储器16中。在调节装置的以后的运行中，随后将在部分行程测试中所检测到的脉冲间隔比与参照物进行对比，以便了解调节装置的技术状态的变化。
为了确保，例如在位置开关失效时，不会引起阀门1的不可控制的大的位置变化，在具有位置开关10的串联电路中布置了另外的位置开关11，当阀门1超出该由位置开关10所预定的位置到达另一个预定位置时，该另外的位置开关就打开。此外，同样也与位置开关10串联的压力开关9监测着气动驱动装置2中的压力，并在低于最小压力时就打开，以中断部分行程测试。