DE3345528C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum motorischen Steuern und Regeln von Hochdruckventilen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Hochdruckventile, insbesondere Hochdruck-Faltenbalgventile, werden zur Fluidsteuerung in Rohrleitungen betrieben, in welchen außerordentlich hohe Drücke herrschen, die bis zu 400 bar erreichen können, wobei die in diesen Rohrleitungen strömenden Medien Temperaturen zwischen 273° bis 650°C und mehr aufweisen.

Die Einstellung von derartigen Hochdruckventilen erfolgte bisher üblicherweise manuell mittels eines mit der Ventilspindel verbundenen Handrades. Dies ließ infolgedessen zwischen einem vollständig geöffneten und einem vollständig geschlossenen Absperrorgan des Ventils bzw. dem Ventilkegel nur verhältnismäßig ungenaue Zwischenstellungen für die Regelung der Durchflußmenge zu.

Es ist bereits bekannt, Ventile für Heizkörper von Zentralheizungen mit Servomotoren zu versehen, um deren Ventilspindel motorisch anzutreiben, um den Ventilkegel zu verstellen. Ein solches Ventil ist beispielsweise aus der DE-OS 29 52 695 bekanntgeworden. Bei diesem Ventil erfolgt die Verstellung des Absperrorgans mit Hilfe des koaxial zur Ventilspindel angeordneten Servo-Getriebemotors in Abhängigkeit von durch Messung ermittelter Zustandsgrößen des das Ventil einer Heizungsanlage durchströmenden Wärmetransportmediums und von anderen Meßwerten.

Die moderne Technik stellt an die Hochdruckventile der vorliegenden in Betracht kommenden Art Anforderungen nicht nur in bezug auf die Druck- und Temperaturbelastung, sondern auch in bezug auf eine sehr genaue Steuerung und Regelung des Durchtrittsquerschnitts für das die Ventile durchströmende Medium. Dies gilt insbesondere bei der Fernbedienung von kritischen Systemen oder bei hohen Durchflußkapazitäten und extrem hohen Drücken und Temperaturen.

Aus der DE-OS 29 52 695 ist eine Anordnung zur Steuerung, Überwachung und Verbrauchsmessung eines Fluiddurchflußventils, insbesondere eines Heizkörperventils für Zentralheizungen, bekannt. Diese bekannte Anordnung sieht es vor, den Fluiddurchsatz durch Steuerung der Ventilkörperstellung in Abhängigkeit von der Temperatur des das Ventil durchströmenden Fluids einzustellen, und zwar mit Hilfe eines Steuersignals, das aus der Differenz von Soll- und Istwerten gewonnen wird. Eine derartige auf der Fluidtemperatur basierende Ist-Sollwertsteuerung ist jedoch nicht geeignet, einen sicheren Betrieb von Hochdruckventilen zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine automatische Steuerung von Hochdruckventilen mit hoher Regelgenauigkeit, hoher Sicherheit und automatischer Steuerungsmöglichkeit gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Schaltung sieht es demnach vor, Ventilfunktionen zur Fluidsteuerung in Rohrleitungen nur dann ordnungsgemäß durchzuführen, auszulösen oder zu beenden, wenn in den Rohrleitungen ganz bestimmte Druck- und/oder Temperaturzustände herrschen. Ventil-Steuerbefehle werden also nur dann an die Ventilstellorgane weitergeleitet, wenn bestimmte Temperatur- und Druckventile ermittelt werden, wohingegen dann, wenn diese Werte außerhalb der vertretbaren Bereiche liegen, die Ventilsteuerorgane in eine vorgewählte Position überführt werden, um Fehlfunktionen in den Rohrleitungen zu vermeiden.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden; in diesen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltung;

Fig. 2 einen Schaltplan der direkt am Ventil angeordneten Bauelemente der Schaltung von Fig. 1;

Fig. 3 die Frontplatte der Regelungseinheit der Schaltung von Fig. 1;

Fig. 4 die Frontplatte des Interfaces der Schaltung von Fig. 1;

Fig. 5 Bauelemente auf der Frontplatte von Fig. 4;

Fig. 6 und 7 den Datentransfer zwischen dem Interface und der Regelungseinheit.

Das Blockschaltbild von Fig. 1 zeigt eine Schaltung zum motorischen Steuern und Regeln eines Hochdruckventils mit folgenden Baugruppen:
einem Ventilkolben-Verstellmotor 3 mit Getriebe;
einem Ventil 5 und einer logischen Verknüpfungseinheit 17;
Motor-Leistungstreiberstufen 18;
einem plastikkonduktiven Weggeber 19 mit Präzisions-Drehmoment-Meßwiderständen;
einem Pulsweitenmodulator 21;
einer internen Überwachung 22 der Spannungsversorgung;
einer Druck- und Temperaturüberwachung 23;
einem Alarmfunktions-Vorwahlschalter 24;
einer NiCd-Notspannungsversorgung 25;
einem Computer 26;
einem Interface 27;
einer kombinierten Computer- und CAMAC-kompatiblen Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 mit Erkennungseinheit 29 für Alarmbedienung;
einer manuellen Fernsteuerungseinheit 30 und
einer Handbedienung 33.

CAMAC bedeutet "Computer Applications for Measurement And Control" (Bezeichnung für ein standardisiertes Kopplungssystem zwischen Rechner und z. B. Experimentinstrumentierung). Die zentrale Datenverarbeitung erfolgt in der Computer- und CAMAC-kompatiblen Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28. Sie verarbeitet die Daten aus der Alarm-Signaleinheit 29, die Daten aus der manuellen Fernsteuerung 30, aus dem Computer 26, der über Interface 27 an die computer- und CAMAC-kompatible Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 angeschlossen ist, und die Daten aus der eigentlichen Ventilelektronik (Fig. 2).

Um das Ventil 5 öffnen, schließen oder positionieren zu können, ist es notwendig, das Motorgetriebe 3 in Betrieb zu setzen. Das Drehmoment vom Motorgetriebe 3 wird über einen nicht gezeigten Mechanismus an den Ventilkegel übertragen. Die Verstellbewegung des Ventilkegels wird durch den linearen Wegegeber 19 elektronisch erfaßt. Der lineare Wegegeber 19 ist an eine konstante Stromspannungsversorgung angeschlossen und liefert daher eine sehr stabile, dem Weg proportionale Spannung. Diese Spannung wird dann in der computer- und CAMAC-kompatiblen Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 in eine Spannung umgewandelt, die man auf einer am Anzeigegerät angebrachten Frontplatte 44 befindlichen Digitalanzeige 34 prozentual (1-99,9%) ablesen kann (Fig. 3). Die Digitalanzeige 34 ist dreistellig und zeigt die Werte:

Diese Analogwerte sind durch einen einpoligen Stecker an einen Schreiber anschließbar. Die Zwischenwerte zeigen die genaue Positionierung des Ventilkegels an bzw. können je nach gewünschten Durchflußmengen oder Dosierungswünschen angesteuert werden.

Fig. 2 zeigt den Schaltplan der unmittelbar am Ventil angeordneten Schaltungselemente.

Die Sicherheit elektronischer Funktionen ist abhängig von der Eindeutigkeit der zu verwertenden Signale. Deshalb werden in der gesamten Steuerelektronik nur negative Signale in Form abfallender Flanken benutzt. Auf diese Weise werden Störsignale eliminiert und jeder Prozeßvorgang ist "eindeutig" definiert.

Wenn nun die Verbindung zwischen Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 abgekoppelt wird, liegen die Eingänge A, B, C, D und G am high-Potential. Das Relais Rel fällt automatisch ab; dabei wird die durch S1 oder S2 vorgewählte Position erreicht, d. h., es wird das Ventil 5 geschlossen oder geöffnet (Alarmstellung).

Um das Ventil 5 zu schließen oder zu öffnen, muß der Motor 3 in Betrieb gesetzt werden. Dies geschieht unter folgenden Voraussetzungen:

Der Eingang G (=Erkennungseinheit 29 für Alarmbedingungen) muß auf dem low-Potential liegen. Das bedeutet:

• - die Türen zu radioaktiven Räumen bzw. Räumen, in denen sich giftige Gase, hochätzende Flüssigkeiten etc. befinden, sind geschlossen.
• - Temperatur und Druck am Ventil 5 entsprechen den vom Hersteller angegebenen Betriebsbedingungen.

Wenn also Temperatur- und Druckwerte mit den Herstellerdaten übereinstimmen, gehen auch die temperatur- und druckabhängigen Eingänge C und D auf low-Signal. Dann - und nur dann - lassen sich über die Meß-, Regel- und Steuereinheit 28 die Eingänge A und B ansteuern, wodurch der Motor 3 betätigt werden kann, die wiederum das Öffnen oder Schließen des Ventils 5 ermöglicht.

Dateneingang A

Der Eingang A dient zum Öffnen des Ventils 5, wobei der Motor 3 in Drehrichtung links herum angesteuert wird.

Von der Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 aus geht an den Ventilelektronikeingang A das Signal "low". Nun liegen auch die Eingänge E1 und E3 sowie der Ausgang RS11 des Flip-Flops RS1 am "low"-Potential. Erst danach geht der Ausgang A1 auf high und steuert die Motortreiberstufe 18Ö über den Eingang EÖ2 an. Der Motor 3 dreht sich in Drehrichtung links, das Ventil 5 wird geöffnet. Am Ausgang 3Ö der Motortreiberstufe 18Ö wird der am Meßwiderstand R20Ö verursachte Spannungsabfall, der dem Drehmoment proportional ist, ständig gemessen.

Wenn die maximale Öffnungsposition des Ventils 5 erreicht ist, wird der Motor 3 durch die stärkere Belastung niederohmiger, und der Spannungsabfall am Widerstand R20Ö steigt dem Drehmoment proportional an. Dieser Spannungsanstieg wird am Komparator OP1, Eingang E18 registriert. Nach Erreichen der vorher am Potentiometer P4 eingestellten Spannungsschwelle steigt die Ausgangsspannung am Komparatorausgang A12 schlagartig an. Gleichzeitig wird die Spannung an dem plastikkonduktiven Wegegeber 19, die dem Weg des Ventilkegels im Ventil 5 proportional ist, am Eingang E13 des Komparators OP3 gemessen.

Ist die Schwellenspannung, die am Potentiometer P2 eingestellt ist, erreicht, steigt auch am Ausgang A10 des Komparators OP3 die Spannung schlagartig an. Erst jetzt, wenn also das maximale Drehmoment des Motors 3 und die maximale Öffnungsposition des Ventils 5 erreicht sind, sind die Bedingungen des "OR"-Gatters IC1 erfüllt, wodurch das Potential am Ausgang A8 schlagartig auf "low" fällt. Das Flip-Flop RS1 wird gesetzt.

Der Ausgang RS11 des Flip-Flops RS1 geht schlagartig auf "high", gleichzeitig geht der Ausgang A1 auf "low", in dessen Folge geht auch der Eingang EÖ2 der Motortreiberstufe 18Ö auf "low": der Motor 3 bleibt schlagartig stehen, der Motor-Laststrom=O, und die optische Anzeige 36, die über den Ausgang K des Flip-Flops RS1 an die Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 weitergeleitet wird, blinkt. Die Digitalanzeige 34 auf der Frontplatte 44 der Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 zeigt 99,9 (d. h., das Ventil 5 ist 99,9% geöffnet).

Wenn nun der Eingang A noch einmal mit dem "low"-Signal angesteuert wird, kann dieser Impuls nicht bis zum Motor 3 weitergegeben werden, wodurch eine Beschädigung des Dichtungsmaterials am Ventilkegel durch überdimensioniertes Drehmoment an der Ventilregelachse 6 ausgeschlossen ist.

Dieser Effekt der Kontrolle des Drehmoments ermöglicht enorme industrielle Einsparungen an Ventilkegeldichtungen, Verlusten an Medien - z. B. gasförmig -, die durch die Beschädigung der Dichtung zustandekommen würden.

Dateneingang B

Der Eingang B dient zum Schließen des Ventils 5, wobei der Motor 3 in Drehrichtung rechts herum angesteuert wird.

Von der Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 aus geht an den Ventilelektronikeingang B das Signal "low". In diesem Fall liegen die Eingänge E2 und E4 und der Ausgang RS12 des Flip-Flops RS2 auf "low"-Potential. Wie dem Schaltbild entnommen werden kann, hat man dadurch das Flip-Flop RS1 zurückgesetzt (Reset). Der Ausgang A2 geht auf "high" und steuert die Motortreiberstufe 18S über den Eingang ES2 an. Der Motor 3 dreht sich in der Drehrichtung rechts, das Ventil 5 wird angeschlossen. Am Ausgang 3S der Motortreiberstufe 18S wird der am Meßwiderstand R20S verursachte Spannungsabfall, der dem Drehmoment proportional ist, ständig gemessen.

Wenn die maximale Schließposition des Ventils 5 erreicht ist, wird der Motor 3 durch die stärkere Belastung niederohmiger, und der Spannungsabfall am Widerstand R20S steigt dem Drehmoment proportional an. Dieser Spannungsanstieg wird am Komparator OP2, Eingang E16 registriert. Nach Erreichen der vorher am Potentiometer P3 eingestellten Spannungsschwelle steigt die Ausgangsspannung am Komparatorausgang A11 schlagartig an. Gleichzeitig wird die Spannung am plastikkonduktiven Wegegeber 19, die dem Weg des Ventilkegels im Ventil 5 proportional ist, am Eingang E12 des Komparators OP4 gemessen.

Ist die Schwellenspannung, die am Potentiometer P1 eingestellt ist, erreicht, steigt auch am Ausgang A9 des Komparators OP4 die Spannung schlagartig an. Erst jetzt, wenn das maximale Drehmoment des Motors 3 und die maximale Schließposition des Ventils 5 erreicht sind, sind die Bedingungen des "OR"- Gatters (IC2) erfüllt, wodurch das Potential am Ausgang A7 schlagartig auf "low" fällt. Das Flip-Flop RS2 wird gesetzt.

Der Ausgang RS12 des Flip-Flops RS2 geht schlagartig auf "high", gleichzeitig geht der Ausgang A2 auf "low", danach geht auch der Eingang ES2 in der Motortreiberstufe 18S auf "low": der Motor 3 bleibt schlagartig stehen, der Motorlaststrom=O, und die optische Anzeige 38, die über den Ausgang F des Flip-Flops RS2 an die Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 weitergeleitet wird, blinkt. Die Digitalanzeige 34 auf der Frontplatte 44 der Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 zeigt 00,0 (d. h., das Ventil 5 ist geschlossen).

Wenn nun der Eingang B noch einmal mit dem "low"-Signal angesteuert wird, kann dieser Impuls nicht bis zum Motor 3 weitergegeben werden. Dadurch ist gerade bei Schließen des Ventils 5 die höchste Gefahr, die Ventilkegeldichtung zu beschädigen. Durch das exakte Messen des Schließ-Drehmoments des Ventils 5 und der Position am plastikkonduktiven Wegegeber 19 geht der Ausgang RS12 des Flip-Flops RS2 rechtzeitig auf "high"-Potential und unterbricht den Datenfluß zum Motor 3. Der Motor bleibt schlagartig stehen.

In Fig. 3 sind die Bauelemente der Regelungseinheit 28 auf einer Frontplatte 44 der computer- und CAMAC-kompatiblen Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 dargestellt, und zwar:
eine genaue Digitalanzeige 34 für die Ventilkegelposition im Ventil 5,
eine Digitalanzeige 35 für Temperatur und/oder Druck,
eine optische Anzeige 36 für Ventil "geöffnet",
eine optische Anzeige 38 für Ventil "geschlossen".

Zwischen den optischen Anzeigen 36 und 38 befinden sich verschiedene optische Anzeigen 37 in BARGRAPH-Weise, die die Zwischenpositionen des Ventilkegels im Ventil 5 relativ grob auch optisch wiedergeben.

Ein Tast-Schalter 39 dient zur Vorwahl der Position des Ventilkegels, eine Betriebsartvorwähltaste 40 für "Programm" oder "Manuell". Ferner sind vorhanden ein Taster 41 für Ventil schließen oder Ventil öffnen, ein optisches Alarmsignal 42 für Temperatur überschritten und ein optisches Alarmsignal 43 für Druck überschritten.

Die Frontplatte 44 entspricht der Euronorm 3HE-4TE, so daß sie in den 19′′-3HE-Euroüberrahmen untergebracht werden kann.

Durch Verwendung neuartiger Technologien konnten die Maße der vollelektronischen Ventilsteuerung bei hoher Leistung extrem kleingehalten werden. Außerdem ist es gelungen, in den 19′′-3HE-Euroüberrahmen eine besonders kompakte und leistungsfähige Spannungsversorgung (380 W) zu integrieren. Diese hohe Packungsdichte ist auf dem Markt bislang unerreicht.

An dem 19′′-3HE-Euroüberrahmen sind untergebracht (Fig. 7):

ein Interface 27|12 TE
eine 17fache Ventilsteuerung 28	17×4 TE
eine manuelle Fernsteuerungseinheit 30	4 TE

Durch das Prinzip der "verteilten Intelligenz" ist es daher möglich, daß jede Ventilsteuerung als "master" oder "slave" einsetzbar ist. Dabei ist der an der Steuerungseinheit angeschlossene Rechner 26 während des Arbeits- und Positionierungsprozesses zu anderen Zwecken frei verfügbar.

Zur weiteren Besonderheit gehört, daß alle Ventilsteuerungsmodule auch in der manuellen Betriebsart 33 untereinander kommunizieren können, d. h.: auch ohne Benutzung des Computers ist es möglich, alle Steuermodule in einem automatischen "scan" zu betreiben und dadurch Durchfluß, Dosierung und Mischverhältnisregelung zu steuern. Bei Füllanlagen mit mehreren Gefäßen ist es daher möglich, die Reihenfolge der zu füllenden Gefäße vorzuwählen.

Durch die Ventilelektronik, die direkt am Ventil befestigt ist, ist es möglich, Temperatur und Druck zu regeln.

Die Position des Ventilkolbens, Temperatur oder Druck kann auf den auf der Frontplatte befindlichen "displays" abgelesen werden.

Parallel dazu ist es auch noch möglich, die jeweiligen angezeigten Werte (Daten) auf ein Drucker zu übertragen.

In Fig. 5 ist, um die Bauelemente auf der Frontplatte 45 des Interface 27 deutlicher erkennbar zu machen, der untere Teil von Fig. 7 dargestellt. Man erkennt hier deutlich einen dreistelligen Positionsvorwählschalter 87, einen Zeitvorwählschalter 88 und einen Drucker 89. Die Bezugszeichen 46 bis 63 beziehen sich auf eine siebzehnfache, der siebzehnfachen Ventilsteuerung 28 in Fig. 4 entsprechende optische Anzeige des Arbeitsvorgangs "Drucker 89 im Betrieb". Ebenso bezeichnen die Bezugszeichen 84 bis 86 eine siebzehnfache optische Anzeige des Arbeitsvorgangs "Steuereinheit 28 im Betrieb" mit den Adressen 13, 17, 21, 25, 29, 33, 37, 41, 45, 49, 53, 57, 61, 65, 69, 73, 77.

Die Fig. 6 und 7 bilden eine Einheit von links nach rechts gesehen, wie die vom Unibus 100 (Fig. 6) ausgehenden und sich in Fig. 7 fortsetzenden Adressenleitungen erkennen lassen. Auf der Frontplatte 45 (Fig. 5) befinden sich drei mechanische BCD-Vorwählschalter 87 bzw. 95, mit denen man die genaue Position des Ventilkegels im Ventil 5 vorwählen kann. Bevor die Daten auf die Datenleitung weitergegeben werden, werden sie durch Leitungstreiber 91 gesperrt. Nach Bedienen der Taste SET (39 in Fig. 3) in der Motorsteuerungseinheit 28 werden die Daten im Multiplexverfahren in Speicher 93 eingegeben, wobei ein zusätzlicher Speicher 94 für einen Adressenvorwählschalter (Timer) 98 zwischengeschaltet sein kann. Nachdem sie in den Datenspeichern 93 gespeichert sind, können sie statisch und parallel von Digitalkomparatoren 97 auf Digitalvergleiche abgelesen werden.

Ein Anzeigetreiber 102 ist mit einer Steuerstufe (Buffer) 103 für die Aneige von Temperatur oder Druck verbunden.

Von einem Analogdigitalwandler 101 wird die Spannung auf dem plastikkonduktiven Wegegeber 19 stets überwacht gemessen und digital an die Speicher 99 weitergegeben. Weil die Daten an den Digitalspeichern 93 (Sollwert) und 99 (Istwert) nicht gleich sind, befinden sich auch die Ausgänge entweder A14 oder A15 auf Low-Potential. Dieses sind auch die Ausgänge, die direkt an die Dateneingänge A und B der Ventilelektronik angeschlossen sind, d. h. Ventil "öffnen" oder "schließen".

Ist die vorgegebene Position des Ventilkegels im Ventil 5 erreicht, sind auch die Daten auf den Sollwertspeichern 93 und an den Datenspeichern 99 gleich. Die Digitalvergleiche an den Komparatoren 97 sind abgeglichen. Die Ausgänge A14 und A15 befinden sich am High-Potential (hoch), und der Ausgang A13 des Digitalvergleichers 97 (10²) geht schlagartig auf Nullpotential, d. h. Motor 3 "stop", weil der Ventilkegel im Ventil 5 die vorgewählte Position erreicht hat. Dieses Signal A13 ist mit einem BCD-Vorwählschalter 96 für den Adressenausgang 92 fest gekoppelt. Durch das Decodieren meldet sich die jeweilige Einheit 1 bis 17 (Fig. 4) mit der vorgeschriebenen Adresse an das Interface 27 und meldet: Position erreicht, Datenübernahme. Die Daten werden dann über die Schnittstelle im Interface 27 an den Computer 26 und gleichzeitig an den integrierten Druck 89 (Fig. 5) weitergegeben. In dem Drucker werden die Daten multiplex angegeben und parallel von dem Drucker abgelesen.

Während dieses Prozesses, nämlich Positionieren des Ventilkegels, Ablesen der Daten, Soll- und Istwert in den Speichern 93 und 99, steht der Rechner 26 auch für andere Zwecke zur Verfügung.

Auf die beschriebene Art und Weise der Datenverarbeitung, wo die Ventilsteuermodule 28 selbständig den ganzen Arbeitsvorgang verarbeiten und ihre eigene "Intelligenz" benutzen, ist es möglich, eine stetige Kontrolle über die einzelnen Positionen der jeweils angesteuerten Ventile 5 zu erhalten, ohne dabei unbedingt den Rechner 26 benutzen zu müssen. So ist es unnötig, daß der Rechner stets die einzelnen Ventilsteuermodule 28 abfragen muß; er braucht nur dann zu arbeiten, wenn sich der Ventilsteuermodul 28 mit seiner eigenen Adresse gemeldet hat.

Diese Art von Datenverarbeitung ermöglicht weiter, daß die Ventilsteuermodule 28 sich selber untereinander steuern und dadurch ohne Eingriff vom Rechner 26 selbständig auch kompliziertere Arbeitsvorgänge erfüllen können. Es ist auch möglich, auf diese Weise zeitabhängige Arbeitsprozesse durchzuführen, die man durch einen Zeitvorwählschalter 88 (Fig. 5) in sämtliche Ventilsteuerungsmodule 28 vorgeben kann.

Der Datentransfer erfolgt auf die gleiche Art und Weise. Sämtliche Motorsteuermodule sind funktionsgleich, so daß es nur durch Umschaltung der Adressenvorwählschalter 98 und 96 möglich ist, die Ventilsteuermodule 28 in jede x-beliebige Position (Adresse) zu bringen.

Da die zur Ventilelektronik gehörende computerkompatible Meß-, Steuer- und Regelungseinheit 28 in einem 19′′-3HE- Euroüberrahmen untergebracht ist, können 1 bis 20 Ventile gleichzeitig gesteuert und überwacht werden. Dabei kann das Ventil trotz Kabelbruchs geöffnet und geschlossen werden, wodurch Schäden bei Personal und Einrichtung verhindert werden. Durch die Art der Positionsmessung kann der Durchfluß exakt gesteuert und geregelt werden, was besonders vorteilhaft bei Dosierungs- und Mischanlagen ist.

Claims (7)

1. Schaltung zum motorischen Steuern und Regeln eines Hochdruckventils, insbesondere eines Faltenbalgventils, mit einer Regelungseinheit (28), die zum Einstellen beliebiger Öffnungspositionen sowie der Schließposition des Ventils (5) mit einem Fühler (19) zum Erfassen der Ventilkegelposition verbunden ist sowie mit einem Treiber (18) für einen Ventilkegel-Verstellmotor (3) und mit einer Überwachungseinheit (23) für den am Ventil (5) anliegenden Fluiddruck und die Fluidtemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungseinheit eine CAMAC- kompatible Regelungseinheit (28) ist, die über eine logische Verknüpfungseinheit (17) mit dem Fühler (19) verbunden ist und die mindestens einen Steuerungseingang für den Empfang von Ventilöffnungsbefehlen und Ventilschließbefehlen sowie eine logische Strukturierung aufweist, welche diese Befehle nur dann an die Verknüpfungseinheit (17) weiterleitet, wenn die von der Überwachungseinheit (23) erfaßten Werte für Temperatur und Druck am Ventil (5) in vorgegebenen Wertebereichen liegen, wobei die Regelungseinheit (28) den Ventilkegel in eine vorgewählte Position überführt, wenn die Temperatur- und Druckwerte am Ventil (5) außerhalb der vorgegebenen Wertebereiche liegen, und wobei die Regelungseinheit (28) eine Anzeige für die Position des Ventilkegels und die von der Überwachungseinheit (23) erfaßten Werte für Temperatur und Druck am Ventil (5) umfaßt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerungseingang der Regelungseinheit (28) eine Handbedienungseinheit (30, 33) angeschlossen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerungseingang der Regelungseinheit (28) ein Computer (26) über ein Interface (27) angeschlossen ist, das einen Datenfluß von der Regelungseinheit (28) zum Computer (26) im Sinne eines Dialogs steuert.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine an die Regelungseinheit (28) angeschlossene Erkennungseinheit (29) für externe Alarmbedingungen, die gegebenenfalls eine Weiterleitung von am Steuerungseingang der Regelungseinheit (28) anliegenden Befehlen an die Verknüpfungseinheit (17) blockiert.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine interne Überwachung (22) der Spannungsversorgung (22) und eine von dieser Überwachung (22) gesteuerte NiCd-Notstromversorgung.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Ventilkegel-Verstellmotor-Kontrollschaltkreis (R20, RS1, RS2, OP1-4, P4), der den Treiber (18) für den Ventilkegel-Verstellmotor (3) blockiert, wenn sowohl ein vorgegebenes maximales Drehmoment dieses Motors (3) als auch eine vorgegebene maximale Öffnungsposition oder die maximale Schließposition des Ventils (5) erreicht sind.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Verknüpfungseinheit (17) zusammen mit dem Ventilkegelmotor-Treiber (18), der Druck- und Temperaturüberwachung (23) der Spannungsüberwachung (22) und der NiCd-Notstromversorgung (25) direkt am Ventil (3) angeordnet sind.