智能电气阀门定位器的研究开发

发布时间：2020-11-02 11:17

　　 阀门定位器作为气动调节阀的主要附件之一，可以改善阀门特性、提高控制的精度、速度和增加控制的灵活性。智能阀门定位器数字化、通信化、智能化以及支持现场总线的特性，给工业自动化生产带来了深刻的变革，代表了气动执行器技术的发展方向。 目前，国外一些仪表公司已相继研制成功了智能型两线制阀门定位器，或者配置有HART总线、Profibus总线、FF总线等现场总线接口的数字式电气阀门定位器；而国内在这方面的研究尚处于起步阶段。 作者研制的智能阀门定位器是可配置HART总线接口的两线制定位器，采用两线制总线供电方式工作。总体设计围绕如何实现低功耗展开,主要研究工作和成果如下： 针对低功耗控制电路、DC-DC转换等技术难题作了初步的研究工作，并提出了相应的解决办法；。 独立设计开发出两套二线制系统的电源，创造性地解决了二线制智能执行器的低功耗问题； 较好地解决了低端电流检测存在的问题，改善了电路的整体性能并简化了布线； 构建了以MSP430单片机为核心的控制系统，包括A/D采样、数据处理、按键设置单元、LCD显示单元及阀位驱动单元； 编写了基于模块化思想的系统软件包，由监控程序和功能模块两部分组成：前者使阀门定位器有关硬件电路能正常工作并实现所规定的功能，后者提供了组态参数设定功能； 构建了一套智能二线制阀门定位器的样机。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2003
【中图分类】：TH138
【部分图文】：

论文 第二章 系统工作第二章 系统工作原理器的基本原理作为气动调节阀的主要附件之一，在过程控制系统中所定位器接受调节器的输出信号，这个信号可以是 4-20信号，然后据此改变气室压力推动阀杆动作[3]。定位器形成局部控制闭环，使阀位控制更加精确稳定。

图 2-2 智能阀门定位器的结构原理示意图①信号调理：将输入信号和阀位反馈信号转换为微处理机所能接受的数字信，根据接受的输入信号和通讯协议的不同，信号调理部分的具体电路将有所不；②微处理器控制：微处理机将送入的两个数字信号按照预先设定的特性关系行比较，判断阀门开度是否与设定信号相对应，并输出控制信号至电气转换控部分；③电气转换控制：将控制电信号转换为气压信号送至气动执行机构，推动调机构动作；④阀位检测反馈装置：检测执行机构的阀杆位移并将其转换为电信号反馈到门定位器的信号调理部分。

天津大学硕士学位论文 第三章 系统总体设计第三章 系统总体设计作者研制的智能阀门定位器是可配置 HART 总线接口的两线制定位器，采用两线制总线供电方式工作。二线制仪表由于电源本身取自信号线，所以在构成本质安全的防爆结构时，具有较大优势。3.1 系统结构系统主要由控制单元、电气转换 I／P 单元、阀位检测反馈单元组成，其结构原理如图 3-1 所示。
【引证文献】

相关硕士学位论文 前3条

1 肖素枝;基于HART协议的智能电气阀门定位器的研究开发[D];天津大学;2005年

2 张远华;基于HART协议二线制电气阀门定位器的设计研究[D];南京航空航天大学;2006年

3 逯大军;基于HART协议的低功耗智能电气阀门定位器[D];天津大学;2006年

本文编号：2866980