調(diào)節(jié)閥閥門定位器智能控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、智能閥門定位器集合了機(jī)械、電子、通訊以及控制理論知識(shí)和相關(guān)的軟件知識(shí)，是一個(gè)跨學(xué)科的智能產(chǎn)品。本課題研制的主要對(duì)象是智能閥門定位器的控制系統(tǒng)，它通過(guò)采集從調(diào)節(jié)器來(lái)的設(shè)定閥門開度信號(hào)和反饋回來(lái)的實(shí)際閥門開度信號(hào)，在經(jīng)過(guò)偏差與偏差變化率的計(jì)算后，通過(guò)模糊運(yùn)算與決策輸出相應(yīng)的控制信號(hào)去控制壓電閥的開啟時(shí)間，從而控制進(jìn)入調(diào)節(jié)閥氣室的進(jìn)氣量，以此推動(dòng)閥芯動(dòng)作并準(zhǔn)確定位。這樣，相對(duì)傳統(tǒng)閥門定位器，該智能閥門定位器不僅體現(xiàn)出精度提高，能耗降低，功能增

2、多的特點(diǎn)，而且它能集合一定的人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，具有一定的思維能力，符合過(guò)程控制的發(fā)展需要。
　　 本課題主要完成了以下內(nèi)容：
　　 1、深入了解傳統(tǒng)閥門定位器的結(jié)構(gòu)，主要工作原理；分析傳統(tǒng)定位器存在的主要問(wèn)題，跟蹤國(guó)外智能閥門定位器的發(fā)展情況。
　　 2、對(duì)智能閥門定位器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)芯片進(jìn)行選型。
　　 3、在系統(tǒng)控制策略方面，將模糊控制技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)中，使系統(tǒng)不僅不需要建立被控對(duì)

3、象完整精確的數(shù)學(xué)模型，而且能夠使系統(tǒng)根據(jù)人們的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)作出相應(yīng)的決策。同時(shí)使得本系統(tǒng)具有良好的“魯棒性”和自診斷性。
　　 4、對(duì)從調(diào)節(jié)器送來(lái)的4～20mA電流信號(hào)進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)換，同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；對(duì)經(jīng)電位器反饋回來(lái)的閥位信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在單片機(jī)中對(duì)以上兩路信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度變換、BCD碼的轉(zhuǎn)換，以便在顯示板上進(jìn)行十進(jìn)制的顯示。
　　 5、對(duì)系統(tǒng)的后向通道進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。使單片機(jī)輸出的微弱控制信號(hào)能夠通過(guò)固態(tài)

4、繼電器來(lái)控制壓電閥開啟，最終實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)閥氣室進(jìn)氣量的目的。
　　 6、對(duì)系統(tǒng)的鍵盤、顯示電路進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。
　　 7、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的斷電保護(hù)功能設(shè)計(jì)，使重要的參數(shù)在斷電時(shí)得以保存，同時(shí)在來(lái)電時(shí)使重要參數(shù)能得以自動(dòng)恢復(fù)；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行看門狗功能的設(shè)計(jì)。
　　 8、對(duì)單片機(jī)輸出的TTL電平進(jìn)行RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，使單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠與上位機(jī)進(jìn)行串口通訊。對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行ASCⅡ碼轉(zhuǎn)換，以便于上位