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泵-上海卡珥斯泵閥制造有限公司
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智能型閥門電動執(zhí)行機構(gòu)控制器的設(shè)計
水、汽、油等流體與工業(yè)發(fā)展有著密切聯(lián)系,而流體在工業(yè)上的應???離不開管網(wǎng)系統(tǒng),有管網(wǎng)必然有閥門。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,傳統(tǒng)的手工機械調(diào)節(jié)方式在許多場合已不再適用。要實現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)的工業(yè)自動化管理,更是離不開電動閥門這個管網(wǎng)系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)。在某些應用場合,對閥門的控制不僅僅是簡單的開關(guān)控制,還涉及到開度控制以及流量等各種關(guān)
系控制,這對閥門電動執(zhí)行機構(gòu)控制器的智能性提出了更高的要求。文中應用微處理器設(shè)計了一種閥門控制系統(tǒng)實現(xiàn)了閥門執(zhí)行機構(gòu)控制的智能化。
1
系統(tǒng)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(jù)實際需要將閥門開或關(guān),或者開到一定程度,甚至動態(tài)的以某種規(guī)律開關(guān)。在傳統(tǒng)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(shù)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(jīng)常出現(xiàn)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(tǒng)的調(diào)試和檢修。筆者設(shè)計的智能型控制系統(tǒng)采用數(shù)字化的方法來控制電動執(zhí)行機構(gòu)運行。其智能控制器系統(tǒng)構(gòu)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(tǒng)一的標準直流信號
(
如
4
~
20 mA
的電流信號
)
,經(jīng)信號處理及
A/D
轉(zhuǎn)換送至微處理器,微處理機將處理后的數(shù)據(jù)送至顯示單元顯示調(diào)節(jié)結(jié)果,運算處理后產(chǎn)生的控制信號驅(qū)動交流電機。此外,系統(tǒng)帶通訊功能,可以接收上位機的指令,進行遠程數(shù)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(xiàn)現(xiàn)場手動控制。
智能型閥門電動執(zhí)行機構(gòu)控制器的設(shè)計
主要功能描述:
(1)
一體化結(jié)構(gòu)設(shè)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(jù)用戶設(shè)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(zhí)行機構(gòu)或開、或關(guān)、或保特、或在
0
~
100%
之間預置的任意值;
(4)
數(shù)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(xié)議在上位機進行編程組態(tài),對過程量、開關(guān)量作數(shù)據(jù)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(tǒng)硬件組成
智能控制器根據(jù)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(shù)實現(xiàn)。
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