智能阀门电动控制器的研究与设计

发布时间：2017-03-17 20:03

  本文关键词：智能阀门电动控制器的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国装备制造业的高速发展,传统机械装置和简单的模拟电子技术结合控制的阀门控制器已不能满足工业自动化要求。为了提高阀门控制器的智能程度,需要研究一款智能化阀门电动控制器。控制器需具有良好的人机界面,方便现场人员操作,智能地提示阀门故障情况;支持现场总线技术,方便现场人员排除故障和远程故障诊断,控制器稳定可靠,这样可以缩小与国外阀门控制器生产厂商的差距。全文首先介绍阀门电动控制器的发展趋势,并阐述了其驱动电机无刷直流电机的工作机理。为了解决传统阀门智能化程度不够的情况,指出智能阀门控制器需要支持现场总线技术控制阀门,智能诊断阀门状态。接下来本文提出了以C8051F310单片机为控制核心的阀门电动控制器的整体设计方案。本文接着对控制器的硬件电路进行了介绍,硬件电路主要包含电源电路,控制器电路,电机控制电路,外部信号输入电路,无源节点信号输出电路,阀门位置检测电路和外部看门狗以及EEPROM扩展电路。然后介绍了控制器的软件设计,主要包含单片机定时器中断程序、编码器读取程序、基于MODBUS的RS485通信程序和EEPROM读取程序设计。最后对阀门电动控制器样机进行了测试,测试主要包含控制器的寿命,故障诊断和保护性能,总线通信的可靠性等,试验结果表明控制器运行可靠,满足设计要求。
【关键词】：阀门电动控制器 智能 无刷直流电动机 C8051F310
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH134;TM571
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 阀门电动装置概述8
• 1.2 阀门电动控制器的发展现状与趋势8-10
• 1.3 本文研究意义与研究内容10-12
• 1.3.1 研究意义10
• 1.3.2 研究内容10-12
• 第二章 阀门电动控制器总体方案设计12-18
• 2.1 阀门电动控制器总体功能12-13
• 2.2 控制器方案选择13-16
• 2.2.1 微处理器选择13-14
• 2.2.2 直流电机选择14-16
• 2.2.3 无刷直流电机控制芯片选择16
• 2.3 本章小结16-18
• 第三章 阀门电动控制器硬件设计18-34
• 3.1 阀门电动装置设备硬件总体结构18
• 3.2 阀门电动控制器硬件设计18-33
• 3.2.1 电源电路设计18-20
• 3.2.2 单片机主控电路设计20-22
• 3.2.3 电机控制电路设计22-25
• 3.2.4 外部交流信号输入电路设计25
• 3.2.5 无源节点信号输出电路设计25-26
• 3.2.6 RS485通信电路设计26-27
• 3.2.7 显示驱动电路设计27-29
• 3.2.8 阀门位置检测电路设计29-30
• 3.2.9 外部看门狗和EEPROM扩展电路设计30-32
• 3.2.10 控制器的硬件抗干扰设计32-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 阀门电动控制器的软件设计34-48
• 4.1 阀门电动控制器总体软件功能划分34-47
• 4.1.1 单片机初始化程序设计34-35
• 4.1.2 单片机定时器中断程序设计35-37
• 4.1.3 EEPROM的程序设计37-41
• 4.1.4 基于MODBUS的通信程序设计41-43
• 4.1.5 编码器读取程序设计43-47
• 4.2 本章小结47-48
• 第五章 阀门电动控制器的样机调试48-57
• 5.1 电机驱动电路测试48-51
• 5.1.1 霍尔信号输出48-49
• 5.1.2 MC33035驱动信号输出49-50
• 5.1.3 无刷直流电机相电压输出50-51
• 5.1.4 无刷直流电机启动波形51
• 5.2 阀门电动控制器整机测试51-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第六章 总结与展望57-59
• 6.1 论文工作总结57
• 6.2 研究展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 李博,步铁军,徐世友;浅析大中型客车车门电动控制器的原理及常见故障的排除方法[J];黑龙江交通科技;2002年04期

2 王世忠，，曹洪录，杨玉林，秦翔莺，何东生;柱塞计量泵电动控制器的研制[J];自动化与仪表;1996年02期

3 舒宝山;方凯;秦岭;孟涛;;基于TMS320LF2407A的电动控制器的设计[J];仪表技术;2007年08期

4 邓天日;阎科;;多功能电动控制器的研制[J];吉林电力技术;1987年04期

5 王孜深;日本丰田COASTER RB20型客车电动门控器[J];汽车电器;1993年05期

6 范翔;周强;;基于ML4425的医用手持式设备电动控制器[J];科技风;2013年02期

7 ;[J];;年期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王莺;智能阀门电动控制器的研究与设计[D];江苏大学;2016年

  本文关键词：智能阀门电动控制器的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：253365