基于CAN總線的艦船閥門驅(qū)動(dòng)及控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、閥門在現(xiàn)代化管網(wǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)中具有不可替代的作用。而傳統(tǒng)的通海閥多采用手動(dòng)操作,操作過(guò)程和系統(tǒng)故障只能依賴操作者的經(jīng)驗(yàn)判斷,故控制精度低、維修不便、自動(dòng)化程度不高,無(wú)法進(jìn)行集中控制和遠(yuǎn)程遙控操作。本課題研究的目標(biāo)是基于原手動(dòng)通海閥,開(kāi)發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置及其控制系統(tǒng),使其不僅實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)控制,還能進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,接受遠(yuǎn)程遙控操作,實(shí)現(xiàn)智能控制。
　　首先,文章陳述了國(guó)內(nèi)外閥門的發(fā)展過(guò)程及研究現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上結(jié)合原通海閥的設(shè)計(jì)要求,以閥門專用電

2、機(jī)作為動(dòng)力源,設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/電動(dòng)切換的驅(qū)動(dòng)裝置。并確定閥門的總體控制方案,本文重點(diǎn)研究驅(qū)動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)。
　　其次,開(kāi)發(fā)下位機(jī)的硬件電路和軟件系統(tǒng)。下位機(jī)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)閥門自動(dòng)控制的關(guān)鍵,本課題采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,分為以下幾個(gè)主要模塊進(jìn)行開(kāi)發(fā),分別是:微控制器及其最小系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制模塊、系統(tǒng)保護(hù)模塊、閥門開(kāi)度的檢測(cè)與控制模塊、力矩信號(hào)的檢測(cè)與控制模塊、人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)、模式選擇模塊以及電源模塊。
　　然后,分析CAN總

3、線的通信原理,構(gòu)建CAN通信接口的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)CAN接口電路。并根據(jù)CAN控制器特點(diǎn),開(kāi)發(fā)CAN節(jié)點(diǎn)的軟件系統(tǒng)。同時(shí)用VC++編寫上位機(jī)的監(jiān)控界面和CAN通訊測(cè)試界面,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試做準(zhǔn)備。
　　最后,對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行可靠性和抗干擾性分析,提出具體的抗干擾措施。并對(duì)控制系統(tǒng)整體進(jìn)行原理圖繪制,制作PCB板焊接調(diào)試,其后分別對(duì)下位機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、CAN通信節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)遠(yuǎn)程控制進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　本文采用了ATME