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智能型閥門電動執行機構控制器的設計

   水、汽、油等流體與工業發展有著密切聯系，而流體在工業上的應???離不開管網系統，有管網必然有閥門。隨著工業自動化的發展，傳統的手工機械調節方式在許多場合已不再適用。要實現管網系統的工業自動化管理，更是離不開電動閥門這個管網系統中的執行機構。在某些應用場合，對閥門的控制不僅僅是簡單的開關控制，還涉及到開度控制以及流量等各種關系控制，這對閥門電動執行機構控制器的智能性提出了更高的要求。文中應用微處理器設計了一種閥門控制系統實現了閥門執行機構控制的智能化。

    1 系統工作原理和功能

    閥門的控制量為閥門開度，在應用場合往往會根據實際需要將閥門開或關，或者開到一定程度，甚至動態的以某種規律開關。在傳統的模擬控制方式中用時間、電流的大小來表示閥門的開啟角度。由于影響時間、電流(電壓)等參數的因素很多，因此顯示的開啟角度與閥門的實際位置不易達到同步，經常出現明顯的誤差［3］。同時，簡單的模擬量控制提供的信息極為有限，不利于系統的調試和檢修。筆者設計的智能型控制系統采用數字化的方法來控制電動執行機構運行。其智能控制器系統構成如圖1所示。

    采用MOTOROLA公司單片微處理器和外圍芯片組成智能化的位置控制單元，接收統一的標準直流信號(如4～20 mA的電流信號)，經信號處理及A/D轉換送至微處理器，微處理機將處理后的數據送至顯示單元顯示調節結果，運算處理后產生的控制信號驅動交流電機。此外，系統帶通訊功能，可以接收上位機的指令，進行遠程數字控制。同時也可以在智能控制器本地的人機界面上通過菜單和按鈕實現現場手動控制。智能型閥門電動執行機構控制器的設計

    主要功能描述：

    (1)一體化結構設計，直接接收4～20 mA/4～12 mA/12～20 mA/0～5 V/1～5 V等控制信號，輸出隔離的4～20mA閥位反饋信號；

    (2)具有仿真運行功能，并可根據用戶設定的流量特性曲線運行；

    (3)控制信號斷路故障判斷、報警及保護功能。斷路故障時可使執行機構或開、或關、或保特、或在0～100%之間預置的任意值；

    (4)數字顯示，顯示控制信號值、閥位值、故障類別；

    (5)RS485遠程通訊功能，通過通訊協議在上位機進行編程組態，對過程量、開關量作數據或圖形處理。

    (6)閥門行程自整定，輸入輸出模擬信號自校準。

    2 系統硬件組成

    智能控制器根據智能化、可靠性高、抗干擾能力強、成本低等原則，控制核心采用8位微處理器MC68HC908SR12(SR12)，電機控制的主電路采用電力電子技術實現。

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