之前介绍SY42AX煤矿水管路减压阀应用案例，现在介绍智能调节电动减压阀出口压力智能电动阀门模块，专为阀门控制设计，具有功能强大，通用性强，兼容性好，适用于各类阀门控制。提供RS485接口/M_BUS接口、4~20mA/1~5V/0~10V输入接口, 4~20mA/1~5V/0~10V输出接口等丰富的接口，适合与各类控制设备及传感器对接。原来是开关量控制的，就是（调节阀的电机）正反转线圈按控制要求轮流供电，以实现调节阀的开启和关闭。我想把它改成模拟量控制，比如4-20mA或是0-10V，不知大家有何好的建议？前提是还用这个阀门，不换阀。从全关到全开的时间为10s。 4-20mA或是0-10V控制，阀门一定要加装位置反馈装置，还需要设一个位置闭环，相当于一个PID内环。我用过电动调节阀内的位置检测装置（差压变送器式的），阀的位置用4~20mA输出。也可以将阀换为现成的电动调节阀，位置检测和位置闭环都是做好的，保证了阀的开度（位置）跟随阀输入的电流信号（即PID外环的输出），二者基本上成正比。

扩展模块具有以下特性：
· 电源 AC 24 V 或 DC 24 V，控制器供电
· 8 个通用 I/O（对模拟或数字信号输入/输出可配置）
· 4 个继电器输出（常开触点）
· 2 个模拟输出(DC 0…10 V)
· 本地/远程扩展I/O 的设备总线接口
2、该扩展模块955.00/xxx 属于 Climatix 产品技术参数
工作电压 AC 24 V ±20%；DC 24 V ±10%
频率 45…65 Hz
大交流电功耗 0.6 A
大直流电功耗 0.34 A
连接设备总线
大通过电流 3.15 A @ AC 24 V / 3.54 A @ DC 24 V
继电器：类型，触点单稳，常开触点
触点容量：
分断电压 AC 24 V…230 V（-20%，+10%）
额定电流 (res. / ind.) Max. AC 4 A/3 A (cosφ 0.6)

   另一个方案是用原来的阀，不加装任何附件，也可以实现闭环控制。单片机的阀门开度控制方法的实现。针对比例控制的稳定性和精度之间的矛盾，引入了基于系统模态辨识的多策略智能PID控制算法。实验证明，阀门的定位误差达到了一级精度。其鲁棒性较好，且算法简单，易于实现，终实现了阀门开度的控制。电动阀门的开度控制运用的是步进PID控制器（增量式）FB42，该控制器将设定值与测量值的误差信号运算得到阀门位置的增大值或减小值，然后输出脉冲信号，再由该信号驱动电机正转或反转，以达到控制阀门的目的。当阀门要保持在某一位置时，控制器不需要任何输出信号。PID控制器具有简单而固定的形式,而且具有良好的鲁棒性,在工业生产中得到广泛的应用。本文综述了各种PID控制器参数自整定方法及其近的研究成果。减压阀通常采用先导阀控制减压阀出口压力，由人为旋转先导阀压力调节螺栓进行压力调节。当减压阀进口压力或者减压阀出口流量以及控制系统管路通畅情况等发生改变后，减压阀出口压力也会随之发生改变，减压阀无法保持出口压力的恒定，需人工重新调整压力。

智能调节电动减压阀出口压力
   上海申弘阀门有限公司主营阀门有：蒸汽减压阀,减压阀(气体减压阀,可调式减压阀如果改为4-20mA或是0-10V控制，阀门一定要加装位置反馈装置，还需要设一个位置闭环，相当于一个PID内环。我用过电动调节阀内的位置检测装置（差压变送器式的），阀的位置用4~20mA输出。也可以将阀换为现成的电动调节阀，位置检测和位置闭环都是做好的，保证了阀的开度（位置）跟随阀输入的电流信号（即PID外环的输出），二者基本上成正比。提供一种减压阀压力智能调节装置及方法，通过支架将其安装于传统减压阀的先导阀上，通过检测减压阀进、出口压力与设定压力值比较，驱动步进电机动作旋转先导阀压力调节螺栓，可智能实现减压阀出口压力的自动调节。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种减压阀压力智能调节装置，它包括减压阀先导阀，所述减压阀先导阀的顶部安装有安装支架，所述安装支架的顶部安装有行星齿轮减速机，所述行星齿轮减速机的输入轴与步进电机的输出轴相连，并传递扭矩；所述步进电机通过控制信号线与步进电机驱动器相连，所述步进电机驱动器与智能控制模块相连，所述智能控制模块的信号输入端通过信号线分别与减压阀进口压力传感器和减压阀出口压力传感器相连。

所述行星齿轮减速机的输出轴通过联轴器与减压阀先导阀的压力调节螺栓相连。
所述智能控制模块采用单片机，所述单片机与电源模块相连，并提供电能；所述单片机上安装有用于设定压力的独立按键；所述单片机上设置有用于转换减压阀进、出口压力值的AD模块；所述单片机上设置有用于存储设定压力值的EPROM；所述单片机上连接有用于显示减压阀进、出口压力及设定压力值的LCD显示器。
任意一种减压阀压力智能调节装置的控制方法，装置工作时，由电源模块向单片机、步进电机驱动器、减压阀进口压力传感器和减压阀出口压力传感器供电；两个压力传感器分别检测减压阀进、出口的压力值并通过AD模块将数据转换为二进制数据；单片机读取预先设定并存储在EPROM内的设定压力值数据，并检测用户是否有重新设定压力的需求；然后读取AD模块内的进、出口压力值数据，再通过LCD屏幕显示出进、出口压力值及设定压力值；后驱动步进电机动作，带动减压阀先导阀压力调节螺栓旋转调整减压阀出口压力。
所述驱动步进电机动作的具体过程：单片机通过进、出口压力值与设定压力值进行比较，判断压力是否正常，若测得压力值与设定压力值偏差在允许范围内，则无需步进电机动作，系统重新进行程序循环；若测得压力值与设定压力值偏差超出允许范围，则进行延时判断，若延时过程中压力值仍未恢复正常，则需要步进电机动作进行压力调整，根据预先设定的程序，步进电机驱动器驱动步进电机旋转相应的方向、角度，与步进电机连接的行星齿轮减速机增大步进电机输出力矩后，通过联轴器带动减压阀先导阀压力调节螺栓旋转，完成一次压力调整动作，随后系统重新进行程序循环。
当系统需要重新设定压力时的具体方法：单片机检测压力设定按键有输入，即转入键盘输入程序进行压力设定，设定完成后数据自动存入EPROM并再次读取EPROM保存的设定压力值，随后跳入主程序进行进、出口压力值读取，并进行程序循环驱动步进电机调整减压阀先导阀，直至压力满足需求。

智能调节电动减压阀出口压力产品特点
 ◆采用德国西门子控制产品及PLC灵活配置，实现各种控制功能
 ◆针对不同的现场工况，可灵活调整控制参数，使系统优化
 ◆通过微积分计算（PI调节），提前预测温度变化趋势，控温。
 ◆可由控制器读取当前温度值及阀门的工作状态
 ◆可扩展功能，如温度补偿，远程设置，昼夜和冬夏转换，超温报警，大优先级，远传通讯，监控等，节能，安全。
 ◆用户可根据工况要求选择断电保护功能，停电时阀门自动关断，保护后面设备停电后不受损。
 ◆实现各种智能化节能运行模式．无人值守，性价比高。
   另一个方案是用原来的阀，不加装任何附件，也可以实现闭环控制。
如果PLC是S7-300/400，可以调用FB42来计算出阀门位置，组成阀门位置控制的内环和实现外环的PI控制。也可以同时调用PID控制器FB41和脉冲发生器FB43。以上两种方法输出开阀和关阀的脉冲，来实现闭环控制。
   我曾经自己编程序，用两个开关量输出实现了水轮发电机组有功功率的闭环控制。控制机组进水量的导水叶相当于一个调节阀，程序类似于FB41+FB43。输出脉冲的周期固定，脉冲宽度与PID输出的值成正比。PID输出为正时输出开阀的脉冲，PID输出为负时输出关阀的脉冲。
我用S7-300/400的仿真软件实现了FB41+FB43开关量输出的闭环控制的仿真。
支持MODBUS/ CJ-T188-2004/E1433协议，可组成大规模智能控制网络；

智能调节电动减压阀出口压力
模块的485接口采用防雷设计，可有效抵御雷电干扰，48B线间或AB线对地之间可承受40V电压长时间加载，而不损坏。带4~20mA/1~5V/0~10V输入、输出的IEVM系列智能电动阀门模块，支持PID算法。具有阀体死区补偿、机械间隙补偿、过流，防卡死，报警等功能。详见各模块说明书。采用灌封技术，具有良好的防水，阻燃性能，可在恶劣环境下正常工作。减压阀压力智能调节装置的控制方法，装置工作时，由电源模块向单片机、步进电机驱动器、减压阀进口压力传感器和减压阀出口压力传感器供电；两个压力传感器分别检测减压阀进、出口的压力值并通过AD模块将数据转换为二进制数据；单片机读取预先设定并存储在EPROM内的设定压力值数据，并检测用户是否有重新设定压力的需求；然后读取AD模块内的进、出口压力值数据，再通过LCD屏幕显示出进、出口压力值及设定压力值；后驱动步进电机动作，带动减压阀先导阀压力调节螺栓旋转调整减压阀出口压力。
所述驱动步进电机动作的具体过程：单片机通过进、出口压力值与设定压力值进行比较，判断压力是否正常，若测得压力值与设定压力值偏差在允许范围内，则无需步进电机动作，系统重新进行程序循环；若测得压力值与设定压力值偏差超出允许范围，则进行延时判断，若延时过程中压力值仍未恢复正常，则需要步进电机动作进行压力调整，根据预先设定的程序，步进电机驱动器驱动步进电机旋转相应的方向、角度，与步进电机连接的行星齿轮减速机增大步进电机输出力矩后，通过联轴器带动减压阀先导阀压力调节螺栓旋转，完成一次压力调整动作，随后系统重新进行程序循环。

当系统需要重新设定压力时的具体方法：单片机检测压力设定按键有输入，即转入键盘输入程序进行压力设定，设定完成后数据自动存入EPROM并再次读取EPROM保存的设定压力值，随后跳入主程序进行进、出口压力值读取，并进行程序循环驱动步进电机调整减压阀先导阀，直至压力满足需求。与本文相关的论文：自力式煤气调压阀组​