智能電動閥門執(zhí)行器的研究與開發(fā).pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，電動執(zhí)行器在工業(yè)現(xiàn)場控制中的重要地位逐步顯現(xiàn)出來，尤其是在化工、冶金、電力等行業(yè)的自動化程度不斷提高的情況下，在比較危險的場所或者需要遠程控制的場合，電動執(zhí)行器的應用大大的保障了生產(chǎn)的安全性，提高了生產(chǎn)效率和系統(tǒng)可靠性。 智能電動執(zhí)行機構(gòu)整體上可分為控制器和執(zhí)行器兩部分，其中控制器是實現(xiàn)智能化電動執(zhí)行機構(gòu)的核心技術(shù)。研究工作主要完成分析閥門特性對執(zhí)行器的要求、對執(zhí)行器機械結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計和電機性能分析和選型、控制部

2、分電路硬件和軟件的實現(xiàn)、位移傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的設(shè)計、工業(yè)控制總線的實現(xiàn)等工作。文章根據(jù)執(zhí)行器所需的功能對控制部分各模塊的硬件電路和軟件流程分別進行了描述。 執(zhí)行器主要是在控制器作用下控制電機轉(zhuǎn)動帶動機械傳動部分來輸出轉(zhuǎn)矩和位移，設(shè)計的機械部分主要由蝸輪蝸桿減速傳動、位移檢測齒輪組、蝸桿軸轉(zhuǎn)矩檢測裝置、電機軸與蝸桿軸的聯(lián)軸器、電動手動離合器等部分組成。文中主要介紹了機械傳動機構(gòu)和轉(zhuǎn)矩檢測裝置的工作原理。同時由于執(zhí)行器啟動力矩大和

3、位置定位準確的特點，對三相電機的特性作了簡要介紹。 控制系統(tǒng)以AVR系列的Atme1128和Atmel16單片機為核心，通過霍爾傳感器監(jiān)控閥門開度信號，并與預定值進行比較實現(xiàn)閥門開度的閉環(huán)控制，同時檢測電機軸的輸出扭矩和電機線圈溫度實現(xiàn)三相電機的過力矩保護和過溫保護。系統(tǒng)還提供了三相電源的自動相序檢測和糾正功能，使電機運行不受電源接線的影響。執(zhí)行器包括本地按鈕控制、遠程按鈕控制、紅外線控制和網(wǎng)絡(luò)控制四種控制方式，使執(zhí)行器能夠工作