智能閥門控制器與嵌入式設(shè)計與開發(fā)

　　閥門電動執(zhí)行機構(gòu)近年來逐漸取代機械式執(zhí)行機構(gòu)，成為工業(yè)控

　　制系統(tǒng)中不可或缺的一個執(zhí)行單元。它是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，以電動

　　機為動力源，將控制信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的動作來控制閥門的位置。論文

　　首先對國內(nèi)外閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢作了詳盡的

　　分析，結(jié)合了智能型電動執(zhí)行機構(gòu)的功能要求，對執(zhí)行機構(gòu)的各個單

　　元進行了設(shè)計和開發(fā)。

　　論文利用機電一體化的思想開發(fā)了閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)

　　部分，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)了安全、可靠、方便、先進的閥門電動

　　控制系統(tǒng)。閥門控制系統(tǒng)是電動執(zhí)行機構(gòu)的的核心單元。論文引入了

　　嵌入式開發(fā)技術(shù)進行該系統(tǒng)的軟件設(shè)計，基于瀑布式軟件開發(fā)模型在

　　單片機 ATMega64L 和微型 PLC 上分別開發(fā)了友善的人機交互單元和

　　可靠的電機控制單元，兩個單元之間通過串行通訊交換信息。人機界

　　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 的圖形點陣式液晶屏，實現(xiàn)了高效的

　　機通信。信號檢測單元是閥門控制系統(tǒng)的重要組成部分，本課題采用

　　高精度的輪輻式壓力傳感器檢測執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩，利用掉電可記憶的

　　絕對式光電旋轉(zhuǎn)編碼器測量閥門的位置，實現(xiàn)了快速而準確的閥門定

　　位。總線技術(shù)是電動執(zhí)行機構(gòu)智能化的一個重要體現(xiàn)，本課題根據(jù)標

　　準的 Modbus 和 Profibus 通訊協(xié)議開發(fā)了 Modbus 和 Profibus 總塊，供用戶選擇。此外，為了增強系統(tǒng)的抗干擾能力，本文在軟硬件

　　設(shè)計時采取了一系列的抗干擾措施，提高了系統(tǒng)運行時的可靠性。

　　現(xiàn)場運行試驗表明，本課題研發(fā)的新型電動執(zhí)行機構(gòu)操作相當簡

　　便，菜單信息極其豐富，包含閥門的運行信息、故障報警、誤操作

　　示信息等，控制單元具有故障診斷和自修復(fù)故障功能，運行相當平穩(wěn)

　　可靠。