智能閥門定位器的研究與開發(fā).pdf

1、閥門作為管道系統(tǒng)介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu),是一種重要的執(zhí)行器,閥門定位器是主要附件之一。而我們國內(nèi)傳統(tǒng)定位器主要以力平衡式為主,所以行程和零點(diǎn)調(diào)整時(shí)需反復(fù)調(diào)整,調(diào)校麻煩、功能單一、可擴(kuò)充性差。而國外進(jìn)口的智能型閥門定位器價(jià)格昂貴。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化診斷與無人看守的智能閥門定位器已經(jīng)變得十分迫切。本文就是根據(jù)這樣的實(shí)際需求,闡述了自主開發(fā)的智能閥門定位器的工作基本原理和設(shè)計(jì)過程中所涉及到的基本知識,并對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　

2、 本文所述的智能閥門定位器是以單片機(jī)ATmega16為核心部件,還包括顯示電路,RS485接口、電源、復(fù)位電路、I/V轉(zhuǎn)換電路、報(bào)警器等組成基本控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。因?yàn)橹悄荛y門定位器具有非線性和實(shí)時(shí)性,并且在控制過程中出現(xiàn)滯后現(xiàn)象,所以采用灰色預(yù)測和模糊自整定PID結(jié)合產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號,使閥芯準(zhǔn)確定位,實(shí)現(xiàn)對閥門工作的閉環(huán)控制。灰色預(yù)測起到提前控制的作用,而模糊自整定PID使系統(tǒng)可以進(jìn)行在線的、實(shí)時(shí)的控制。這些功能的實(shí)現(xiàn)是用C語言的軟

3、件程序支持。同時(shí),在軟件程序的支持下其它的硬件也能夠?qū)Ω鞣N電信號進(jìn)行反應(yīng)和處理,并同時(shí)對閥門工作中出現(xiàn)的故障情況也可以做出緊急反應(yīng),并且,此系統(tǒng)非常人性化的加入了紅外遙控控制,避免了人爬高帶來的種種不便。作為智能閥門定位器,能夠?qū)γ钚盘柡头答佇盘栠M(jìn)行生成、傳輸、顯示,從而模擬遠(yuǎn)程控制中心的工作。
　　 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明,該智能閥門定位器的設(shè)計(jì)方案是切實(shí)可行的。與國內(nèi)傳統(tǒng)定位器相比,該閥門定位器不僅可以顯示閥位、與上位機(jī)進(jìn)行串口通信