智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門工作原理
智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門工作原理的控制量為閥門開度,在應(yīng)用場(chǎng)合往往會(huì)根據(jù)實(shí)際需要將閥門開或關(guān),或者開到一定程度,甚至動(dòng)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(shí)間、電流的大小來(lái)表示閥門的開啟角度。由于影響時(shí)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(shí)際位置不易達(dá)到同步,經(jīng)常出現(xiàn)明顯的誤差。同時(shí),簡(jiǎn)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(jì)的智能型控制系統(tǒng)采用數(shù)字化的方法來(lái)控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。
智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門系統(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(qiáng)、成本低等原則,控制核心采用8位微處理器MC68HC908SR12(SR12),電機(jī)控制的主電路采用電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
SR12具有速度快、功能強(qiáng)和價(jià)格低等特點(diǎn)。其zui高工作頻率可達(dá)8MHz,有512字節(jié)的片內(nèi)RAM、12K字節(jié)的片內(nèi)FLASH存儲(chǔ)器,14路10位A/D,及SCI、I2C、SPI等通訊接口[1,4]。
系統(tǒng)應(yīng)用SR12內(nèi)部的A/D進(jìn)行閥門位置信號(hào)及輸入控制信號(hào)的采集,利用PWM輸出經(jīng)過(guò)濾波后的位置信號(hào),利用I2C總線與外部存儲(chǔ)器AT24C08進(jìn)行通訊存儲(chǔ)設(shè)置值,利用SCI接口通過(guò)MAX485與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,充分利用了該芯片的內(nèi)部資源,節(jié)約了成本。
2.1信號(hào)輸入部分
利用SR12內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換,將輸入的模擬信號(hào)和閥門位置反饋的模擬信號(hào)進(jìn)行量化。采用REF02作為A/D的基準(zhǔn)電壓,其溫度漂移系數(shù)為3PPM/℃。
2.2信號(hào)輸出部分
SR12有3通道8位高速PWM,每個(gè)通道有獨(dú)立的計(jì)數(shù)器,可選擇PWM輸入時(shí)鐘以產(chǎn)生各種PWM頻率,并有自動(dòng)相位控制。利用其中一路PWM作為模擬量輸出信號(hào),其余兩路作為電機(jī)控制信號(hào)。同時(shí)選擇I/O口PTB6作為繼電器開關(guān)量輸出的控制信號(hào)。
2.3輸入輸出隔離
系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí),涉及到各種儀表、傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu),會(huì)由于各種原因引入信號(hào)干擾以及各種危險(xiǎn)的強(qiáng)電壓信號(hào)。為了保證系統(tǒng)的安全,保證檢測(cè)的正確性和運(yùn)行的可靠性,采用光耦LOC210對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行隔離。
2.4通訊部分
智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門主要功能描述:
(1)一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),直接接收4~20mA/4~12mA/12~20mA/0~5V/1~5V等控制信號(hào),輸出隔離的4~20mA閥位反饋信號(hào);
(2)具有仿真運(yùn)行功能,并可根據(jù)用戶設(shè)定的流量特性曲線運(yùn)行;
(3)控制信號(hào)斷路故障判斷、報(bào)警及保護(hù)功能。斷路故障時(shí)可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)或開、或關(guān)、或保特、或在0~100%之間預(yù)置的任意值;
(4)數(shù)字顯示,顯示控制信號(hào)值、閥位值、故障類別;
文件原理: 上海姜森閥門制造有限公司