调节阀阀门定位器智能控制系统的研制

发布时间：2020-05-25 08:36

【摘要】：智能阀门定位器集合了机械、电子、通讯以及控制理论知识和相关的软件知识,是一个跨学科的智能产品。本课题研制的主要对象是智能阀门定位器的控制系统,它通过采集从调节器来的设定阀门开度信号和反馈回来的实际阀门开度信号,在经过偏差与偏差变化率的计算后,通过模糊运算与决策输出相应的控制信号去控制压电阀的开启时间,从而控制进入调节阀气室的进气量,以此推动阀芯动作并准确定位。这样,相对传统阀门定位器,该智能阀门定位器不仅体现出精度提高,能耗降低,功能增多的特点,而且它能集合一定的人的经验知识,具有一定的思维能力,符合过程控制的发展需要。 本课题主要完成了以下内容： 1、深入了解传统阀门定位器的结构,主要工作原理；分析传统定位器存在的主要问题,跟踪国外智能阀门定位器的发展情况。 2、对智能阀门定位器的控制系统进行了总体设计,对系统中的各个芯片进行选型。 3、在系统控制策略方面,将模糊控制技术应用到系统中,使系统不仅不需要建立被控对象完整精确的数学模型,而且能够使系统根据人们的经验知识作出相应的决策。同时使得本系统具有良好的“鲁棒性”和自诊断性。 4、对从调节器送来的4-20mA电流信号进行I/V转换,同时对转换后的信号进行A/D转换；对经电位器反馈回来的阀位信号进行A/D转换。在单片机中对以上两路信号进行标度变换、BCD码的转换,以便在显示板上进行十进制的显示。 5、对系统的后向通道进行设计制作。使单片机输出的微弱控制信号能够通过固态继电器来控制压电阀开启,最终实现控制调节阀气室进气量的目的。 6、对系统的键盘、显示电路进行设计制作。 7、对系统进行数据的断电保护功能设计,使重要的参数在断电时得以保存,同时在来电时使重要参数能得以自动恢复；对系统进行看门狗功能的设计。 8、对单片机输出的TTL电平进行RS-232-C标准的转换,使单片机控制系统能够与上位机进行串口通讯。对单片机控制系统传送的数据进行ASCⅡ码转换,以便于上位机的接收与识别。 9、对复位电路、报警等电路进行设计制作。 10、对整个控制系统进行程序编写,以实现控制系统的各个功能和实现控制系统的控制策略。单片机控制系统的程序采用汇编语言编写。上位机的串口通信程序使用VB6.0进行开发,并通过VB6.0提供的MSComm通信控件来实现数据传输。
【图文】：

阀阀门门门门门门门定定位器器器调节器器送入图2.1阀门定位器作用图Fig.2.lAetchart。fthevalvePosstsone输入这两个信号之间有差异，就驱动阀门的执行机配。阀门的变化，并把信号传递给输入/比较装置。驱动装置就停止对阀位作进一步的改变。

图4.2模糊控制系统 Fig.42FuZZycontrolsystem从图4.2看出，模糊控制的输入量是系统的偏差量e，在计算机控制系统中它是数字量，是有确定数值的清晰量。通过模糊化处理，用模糊语言变量E来描述偏差，，若以T(E)记E的语言值集合，则有T(E):{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}或用符号表示负大 NB(NegativeBig)，负中NM困 egativeMedium)
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH134

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 张志纲;转炉炼钢煤气回收利用自动控制系统的研究与应用[D];内蒙古科技大学;2012年

2 肖晓;环形加热炉炉温控制系统的研究与设计[D];内蒙古科技大学;2012年

本文编号：2679875