电动阀门智能控制器的设计

2012年第12期仪表技术与传感器InstrumentTechniqueandSensor2012No.12基金项目:江西省科技厅科技计划项目(2010BGB01600)收稿日期:2012－01－05收修改稿日期:2012－08－15电动阀门智能控制器的设计胡开明，葛远香，王怀平(东华理工大学机械与电子工程学院，江西抚州344000)摘要:以AT80C2051作为微控制器设计电动阀门智能控制器，完成了电动阀门的位置检测、远程控制信号转换、参数整定与灵敏度调整、阀门电机驱动电路及键盘、显示等硬件电路设计，在建立数学模型的基础上，设计并验证了系统的PID算法，完成了电路中相应的软件程序设计，实现了对电动阀门执行机构进行实时控制，保证了操作的可靠性与精确性。运用RS－485实现与远程控制中心间的通讯，在组态环境下进行实时监控运行，实现仪表控制的数字化、智能化、网络化与远程化，便利了操作，拓宽了阀门的使用环境范围，节约了成本。组态实验调试的结果表明:该装置线性关系较好，动作时间短，具有较高的精度与友好的人机界面，误差在0.3%以内。关键词:AT80C2051;电动阀门;组态监控中图分类号:TP272文献标识码:A文章编号:1002－1841(2012)12－0015－03DesignofIntelligentElectricValveControllerHUKai-ming，GEYuan-xiang，WANGHuai-ping(CollegeofMechanicalandElectronicsEngineering，EastChinaInstituteofTechnology，Fuzhou344000，China)Abstract:Thispaperintroducedthedesignofanintelligentelectricvalvecontroller.Thehardwarecircuitssuchastheelectricvalvepositiondetection，remotecontrolsignalconversion，parametertuningandsensitivityadjustment，valvemotordriveandthekeyboard，openingdisplayweredesigned.ThesystemPIDalgorithmwasdesignedandvalidatedintheestablishmentofmathemati-calmodel，atthesametimethecorrespondingsoftwareprogramsweredesigned.Thesedesignsimplementtocontroltheelectricvalveactuatoronreal-timeandguaranteetheoperationreliabilityandaccuracy.ThecommunicationwasrealizedbetweentheworkfieldandremotecontrolcenterbyRS－485.Thedevicecanmonitorandoperateonreal-timeintheconfigurationenvironment，whichcanachieveoperationsofdigital，intelligent，networkedandremote.Soastofacilitatetheoperation，broadenthescopeofthevalveusingenvironment，andcostsavings.Configurationexperimentalresultsshowthatthedeviceiswithagoodlinearrelation-ship，shortactiontime，highaccuracyandfriendlyinterfaceandtheerrorislessthan0.3%.Keywords:AT80C2051;electricvalve;configurationmonitor0引言在现代工业自动控制中，调节阀是最主要的执行器件之一，在石油、化工、电力、水利等行业发挥着重要的作用［1］。但国内电动调节阀技术与国外相比还有很大差距，国内电动调节阀普遍具有结构不合理，控制精度低，安全性能差，不能很好地进行人机通话、难于现场标定和维修等缺陷［2］。随着电子技术、控制技术及通讯技术的发展，国内阀门厂家纷纷对电动调节阀进行研究，各项指标和性能都有所提高，但是相应的成本也提高不少，价格比较昂贵的。为此研究一款价格实惠、结构简单、功能齐全、便于现场操作和集中控制的电动调节阀。1硬件结构1.1总体结构系统的硬件