基于STM32F207微控制器的智能閥位控制器研制.pdf

1、隨著微電子、計算機、通信等學(xué)科的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電液伺服控制器也向著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展?？刂崎y門所采用的電動執(zhí)行機構(gòu)，即稱為閥位控制器，它能夠把輸入系統(tǒng)的控制信號轉(zhuǎn)化為輸出軸直線位移，從而控制閥門等截流件的位置，使得被控量按照系統(tǒng)要求運行。因此，閥位控制器在過程控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
　　課題來源于企業(yè)委托項目。該項目是由南京中大趨勢測控設(shè)備有限公司和南京師范大學(xué)合作，共同開發(fā)一種集微電子技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、軟

2、件技術(shù)和常規(guī)控制技術(shù)于一身的新型智能閥位控制器。
　　論文深入分析我國當(dāng)前過程控制工業(yè)對閥位控制器的要求，并結(jié)合市場上同類產(chǎn)品的特點與優(yōu)勢，開發(fā)設(shè)計出一種基于32位ARM微處理器STM32F207的新型智能閥位控制器。閥位控制器通過對比閥門實時輸出量與工作人員輸入的目標(biāo)量，根據(jù)輸出量與輸入量之間的差值來調(diào)節(jié)控制電機的輸出信號，進(jìn)而電機帶動閥門動作，與此同時輸出4-20mA的電流信號反映閥門開度狀態(tài)。閥門的實時開度值由4個數(shù)碼管對外

3、顯示。此外，在控制系統(tǒng)的輸入端，采用AD轉(zhuǎn)換技術(shù)和多路開關(guān)技術(shù);在控制系統(tǒng)的輸出端設(shè)置閥顫振模塊，用來減弱伺服閥的零偏，提升系統(tǒng)的低頻響應(yīng)性能與控制精度。本文采用基于LwIP協(xié)議棧的以太網(wǎng)通信，一方面提升控制系統(tǒng)的通信速度，另一方面實現(xiàn)控制器的網(wǎng)絡(luò)化控制，使得控制系統(tǒng)完成數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的要求。設(shè)計雙通道工作方式，充分發(fā)揮STM32F207微處理器的性能，提升效率，節(jié)約資源。本次設(shè)計還開發(fā)了上位機人機界面，實現(xiàn)良好的人機交互。