智能閥門控制器的嵌入式設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)近年來逐漸取代機(jī)械式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，成為工業(yè)控制系統(tǒng)中不可或缺的一個(gè)執(zhí)行單元。它是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的動(dòng)作來控制閥門的位置。論文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)作了詳盡的分析，結(jié)合了智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能要求，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各個(gè)單元進(jìn)行了設(shè)計(jì)和開發(fā)。 論文利用機(jī)電一體化的思想開發(fā)了閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)了安全、可靠、方便、先進(jìn)的閥門電動(dòng)

2、控制系統(tǒng)。閥門控制系統(tǒng)是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的的核心單元。論文引入了嵌入式開發(fā)技術(shù)進(jìn)行該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，基于瀑布式軟件開發(fā)模型在單片機(jī)ATMega64L和微型PLC上分別開發(fā)了友善的人機(jī)交互單元和可靠的電機(jī)控制單元，兩個(gè)單元之間通過串行通訊交換信息。人機(jī)界面單元方便而友善，不僅選用了非接觸式的磁控開關(guān)和紅外遙控器，而且顯示部分采用了128×64的圖形點(diǎn)陣式液晶屏，實(shí)現(xiàn)了高效的人機(jī)通信。信號(hào)檢測(cè)單元是閥門控制系統(tǒng)的重要組成部分，本課題采用高精度的

3、輪輻式壓力傳感器檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩，利用掉電可記憶的絕對(duì)式光電旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量閥門的位置，實(shí)現(xiàn)了快速而準(zhǔn)確的閥門定位。總線技術(shù)是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能化的一個(gè)重要體現(xiàn)，本課題根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的Modbus和Profibus通訊協(xié)議開發(fā)了Modbus和Profibus總線模塊，供用戶選擇。此外，為了增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，本文在軟硬件設(shè)計(jì)時(shí)采取了一系列的抗干擾措施，提高了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的可靠性。 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行試驗(yàn)表明，本課題研發(fā)的新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作相當(dāng)簡(jiǎn)