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和相關(guān)的軟件知識，是一個跨學(xué)科的智能產(chǎn)品。本課題研制的主要對象是智能閥門定位器的控制系統(tǒng)，它通過采集從調(diào)節(jié)器來的設(shè)定閥門開度信號和反饋回來的實(shí)際閥門開度信號，在經(jīng)過偏差與偏差變化率的計算后，通過模糊運(yùn)算與決策輸出相應(yīng)的控制信號去控制壓電閥的開啟時間，從而控制進(jìn)入調(diào)節(jié)閥氣室的進(jìn)氣量，以此推動閥芯動作并準(zhǔn)確定位。這樣，相對傳統(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，具有一定的思維能力，符合過程控制的發(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題，跟蹤國外智能閥門定位器的發(fā)展情況。
　　 2、對智能閥門定位器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計，對系統(tǒng)中的各個芯片進(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

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)知識作出相應(yīng)的決策。同時使得本系統(tǒng)具有良好的“魯棒性”和自診斷性。
　　 4、對從調(diào)節(jié)器送來的4～20mA電流信號進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)換，同時對轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；對經(jīng)電位器反饋回來的閥位信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在單片機(jī)中對以上兩路信號進(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、對系統(tǒng)的后向通道進(jìn)行設(shè)計制作。使單片機(jī)輸出的微弱控制信號能夠通過固態(tài)

4、繼電器來控制壓電閥開啟，最終實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)閥氣室進(jìn)氣量的目的。
　　 6、對系統(tǒng)的鍵盤、顯示電路進(jìn)行設(shè)計制作。
　　 7、對系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的斷電保護(hù)功能設(shè)計，使重要的參數(shù)在斷電時得以保存，同時在來電時使重要參數(shù)能得以自動恢復(fù)；對系統(tǒng)進(jìn)行看門狗功能的設(shè)計。
　　 8、對單片機(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