智能式阀门定位器硬件系统设计

发布时间：2020-09-25 09:29

　　 在现代工业自动化控制中,工业过程控制的质量很大程度上取决于过程控制仪表性能的高低。气动调节阀是工业过程控制的重要调节机构,本文研究的智能阀门定位器是气动调节阀的核心附件,它能够显著改善阀门的动态特性,提高阀门的响应速度、定位精度以及控制灵活性。 阀门定位器从二十世纪中期产生至今,经历了几个不同的发展阶段。目前智能式阀门定位器是国内外研究和使用的重点。本文主要针对智能式阀门定位器的硬件部分进行研究设计,并对定位器硬件控制系统的组成情况以及主要模块的特性进行了系统的分析研究,所做主要工作如下： 1、根据目前国内、外对智能阀门定位器的研究,通过深入分析典型智能阀门定位器的结构,工作原理及其实现的功能,制定了以LPC2290为定位器核心的硬件系统方案,并预测了所设计的定位器硬件系统达到的性能指标。 2、对智能阀门定位器硬件系统进行了特性分析。根据所制定的定位器硬件系统设计方案,在数学建模的基础上详细分析了所设计的智能阀门定位器硬件系统主要模块的动、静态特性、工作原理及其对定位器控制系统的作用和影响。 3、根据之前所做工作,对定位器硬件系统进行了详细设计。本文根据智能阀门定位器硬件控制系统要求,设计并实现了以LPC2290为核心的各部分硬件电路模块,并采用了功能强大的电子电路仿真软件Multisim进行电路仿真实验,对电路的相关参数进行了分析,并对关键的信号调理电路进行了PCB制板和器件焊接,测试其性能达到了预期效果。通过整个硬件系统的电路设计分析,最终完成了预先制定的智能阀门定位器硬件系统整体设计方案。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH134
【部分图文】：

将电控指令转换成气动定位增量实现对阀位的精确控制，加强并扩展了定位器的功能降9J。智能阀门定位器由控制单元、电气转换I用单元、阀位检测反馈单元三部分组成，结构简图如图1.3所示。阀阀位检测反馈馈单 单元 元图1.3智能式阀门定位器结构简图

目前有很多厂家生产智能型阀门定位器，以西门子公司的 SIPATTPSZ系列智能电气阀门定位器最具典型和代表性[2]，下面以就以 sIPARTPsZ系列定位器为例，对智能定位器的工作原理进行说明，其基本结构原理如图2.1所示。其具体工作原理如下:由阀杆位置传感器拾取阀门的实际开度信号，通过A心转换变为数字信号，与定位器的输入(设定)信号在CPU中进行对比，计算二者偏差值。如偏差值超出定位精度，则CPU输出指令使相应的开/关压电阀动作，即:当设定信号大于阀位反馈信号时，升压压电阀V一l打开，输出气源压力Pl增大

结构大体相同。整体来讲智能阀门定位器的硬件部分主要由:信号调理模块、微处理器、电气转换模块和阀位检测反馈装置四部分构成 [l0-13]。其硬件组成原理如图2.2所示。微微处理器器 器信号调理理阀阀位反馈模块块 图2.2智能阀门定位器硬件组成原理图1)信号调理模块:对输入的设定信号和阀位检测反馈信号进行合理、有效调理，转换为微处理器所能接受的数字信号;并且根据所转换的输入信号类型

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 周天龙;基于PROFIBUS-DP智能阀门定位器研究[D];南昌大学;2011年

本文编号：2826548