一种气动阀门动作开关时间在线自动采集装置及方法与流程

本发明涉及工业化生产总动控制反馈领域，具体涉及一种气动阀门动作频次及开关时间在线自动采集装置及方法。

背景技术：

1、当前阶段化工生产中自动化过程控制应用越来越广泛，其中切断阀作为工艺控制类仪表，在连续化工生产中切断阀数量多、动作频繁、使用时间长，为了更好地掌握每个切断阀的工作状态和工作时间，企业需要统计切断阀的动作频次和每一次的动作时长，以便于监控哪些切断阀产生损坏，进行及时修复或更换。现在有这种需求的用户通常使用人工定期统一统计阀门开关时间，但由于切断阀开关频次工作量大，时间误差大，导致人工核对经常不准确，不能提供阀门运行状态的快速有效监控手段与准确详细数据，不利于阀门运行质量与精准检修周期的制定。

2、尽管有专利文献(cn103063420a气化炉开关阀综合故障预测方法)提出通过自动化控制对阀门的开关动作时间进行统计，但其仅仅记录阀门从关位到开位或者从开位到关位动作的开动作时间和关动作时间，并未对开关时长和开关频次进行总记录，不能长时间周期性对开关阀门的状态进行有效监控和记录。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种气动阀门动作开关时间的采集装置及方法，能够自动化记录多个精确的开关开启时间，节省劳动力，并且结果更加精准。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、一种气动阀门动作开关时间在线自动采集装置，包括：开关量状态时间累计模块digtime，置位优先双稳态触发器sr，逻辑与门and和二选一功能模块sel；所述触发器sr的set1端连接开到位信号，reset端连接开指令；与门and的一个输入端连接开指令，另一个输入端连接开到位信号的反相；状态时间累计模块digtime的in输入端连接与门and输出端，rst输入受开到位信号控制；功能模块sel输入1连接sr输出端，输入2连接digtime输出端，输入3与输出端短接并作为阀门打开时间计时；

4、开指令为控制系统发出的阀门打开指令，所述开到位信号为阀门打开完毕时触发的信号；

5、二选一功能模块sel的逻辑为：输入1是选择变量，输入2和输入3是被选变量。当输入1值为0时，选择输入2为输出值，当输入1值为1时，选择输入3为输出值。

6、优选的，还包括延时计时器ton，所述延时计时器ton的in输入端连接开到位信号，pt输入端连接延时信号，q输出端连接digtime的rst输入端。

7、优选的，延时信号的延时时长为1秒。

8、优选的，上述装置还包括开关量变位次数累计模块digsum，所述digsum的in输入端连接开到位信号，rst输入端连接次数累计复位信号，输出端作为阀门开次数累计。

9、本发明还公开了一种对应上述装置的气动阀门动作开关时间在线自动采集方法，包括步骤：

10、(11)打开阀门时，控制系统发出开指令，打开时间计时置零；

11、(12)开到位信号未触发，开指令为1，开到位信号反相后为1，与门and,输出信号1，触发digtime的in输入端，digtime开始计时；

12、(13)二选一功能模块sel输入1引脚为0，sel输出选择digtime的out值作为输出，即打开时间，并将out至返回至输入3引脚；

13、(14)当阀门打开完毕，开到位信号触发，复位digtime；

14、(15)开到位信号触发后，控制系统复位开指令，sr输出信号sel接收到sr发出的变位信号，输入1变为1，选择输入3作为最终累计时间。

15、优选的，开到位信号触发后，tom延时模块延时1秒再复位digtime。

16、优选的，打开阀门过程中，首先阀门接收到打开指令，然后阀门执行打开动作，最后阀门打开，开到位信号触发，在一个阀门打开周期内，开到位信号只触发一次，通过开到位信号统计阀门打开次数：

17、(21)阀门打开后，digsum采集来自in引脚的阀门开到位信号；

18、(22)digsum在已有输出引脚out次数累计数值基础上加1，为一个阀门打开周期，循环执行持续累计阀门打开次数；

19、(23)直至rst引脚触发次数累计复位信号，累计数值置0，复位累计次数；

20、在所述一个阀门打开周期内，执行步骤11-15，计算阀门打开时间。

21、本发明的优点在于：降低了大量统计切断阀开关时间、记录阀门动作次数的人工成本；采集的数据可以有效监控阀门工作状况，便于阀门运行状况数据分析，为阀门检查更换提供科学依据；还可以利用历史数据判断选型不同的阀门应对工艺生产的适应性，方便生产工艺的改进。

技术特征：

1.一种气动阀门动作开关时间在线自动采集装置，其特征在于，包括：开关量状态时间累计模块digtime，置位优先双稳态触发器sr，逻辑与门and和二选一功能模块sel；所述触发器sr的set1端连接开到位信号，reset端连接开指令；与门and的一个输入端连接开指令，另一个输入端连接开到位信号的反相；状态时间累计模块digtime的in输入端连接与门and输出端，rst输入受开到位信号控制；功能模块sel输入1连接sr输出端，输入2连接digtime输出端，输入3与输出端短接并作为阀门打开时间计时；

2.根据权利要求1所述的气动阀门动作开关时间在线自动采集装置，其特征在于，还包括延时计时器ton，所述延时计时器ton的in输入端连接开到位信号，pt输入端连接延时信号，q输出端连接digtime的rst输入端。

3.根据权利要求2所述的气动阀门动作开关时间在线自动采集装置，其特征在于，所述延时信号的延时时长为1秒。

4.根据权利要求1-3任一所述气动阀门动作开关时间在线自动采集装置，其特征在于，还包括开关量变位次数累计模块digsum，所述digsum的in输入端连接开到位信号，rst输入端连接次数累计复位信号，输出端作为阀门开次数累计。

5.一种气动阀门动作开关时间在线自动采集方法，其特征在于，采用权利要求1所述装置，包括步骤：

6.根据权利要求5所述的气动阀门动作开关时间在线自动采集方法，其特征在于，开到位信号触发后，tom延时模块延时1秒再复位digtime。

7.根据权利要求5所述的气动阀门动作开关时间在线自动采集方法，其特征在于，打开阀门过程中，首先阀门接收到打开指令，然后阀门执行打开动作，最后阀门打开，开到位信号触发，在一个阀门打开周期内，开到位信号只触发一次，通过开到位信号统计阀门打开次数：

技术总结
本发明公开了一种气动阀门动作开关时间在线自动采集装置及方法，包括：开关量状态时间累计模块DIGTIME，置位优先双稳态触发器SR，逻辑与门AND和二选一功能模块SEL；触发器SR的SET1端连接开到位信号，RESET端连接开指令；与门AND的一个输入端连接开指令，另一个输入端连接开到位信号的反相；状态时间累计模块DIGTIME的IN输入端连接与门AND输出端，RST输入受开到位信号控制；功能模块SEL输入1连接SR输出端，输入2连接DIGTIME输出端，输入3与输出端短接并作为阀门打开时间计时。本发明降低了大量统计切断阀开关时间、记录阀门动作次数的人工成本，采集的数据还可以有效监控阀门工作状况，便于阀门运行状况数据分析。

技术研发人员：杨时泉,王震,王德龙,宫尚青,李俊超,李兵兵
受保护的技术使用者：鲁西化工集团股份有限公司煤化工一分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15