基于PROFIBUS-DP智能閥門定位器研究.pdf

1、隨著社會的不斷進(jìn)步,對工業(yè)過程控制設(shè)備的控制效果和日常維護(hù)提出了更高的要求。氣動調(diào)節(jié)閥以其獨(dú)特的特點(diǎn)在過程控制領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,而閥門定位器作為氣動調(diào)節(jié)閥的主控部件,能夠在很大程度上提高閥門的控制精度、響應(yīng)速度,并顯著的改善閥門的動態(tài)特性。
　　 PROFIBUS-DP總線以其獨(dú)有的優(yōu)勢在過程控制領(lǐng)域中廣泛使用,并于2001年成為我國的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),目前國內(nèi)研究的多是基于HART協(xié)議的智能閥門定位器,而我國過程控制領(lǐng)域大多

2、采用PROFIBUS-DP總線協(xié)議,基于此,研究基于PROFIBUS-DP的智能閥門定位器具有較大的意義。
　　 本文所研究的智能閥門定位器采用二線制電源供電,通過嵌入式設(shè)計(jì)技術(shù),對定位器的整體進(jìn)行了分析研究,側(cè)重于硬件系統(tǒng)的構(gòu)建,所做的工作主要如下:
　　 1、通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,對國內(nèi)外的智能閥門定位器進(jìn)行分析研究。從定位器的結(jié)構(gòu)、工作原理和所能實(shí)現(xiàn)的功能著手,分析了不同類型、結(jié)構(gòu)閥門定位器的優(yōu)缺點(diǎn)；同時(shí)對PROF

3、IBUS-DP現(xiàn)場總線的協(xié)議結(jié)構(gòu)、通訊模型和功能特性等進(jìn)行了分析研究,并給出了PROFIBUS-DP智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法；
　　 2、對氣動調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行分析研究,給出了調(diào)節(jié)閥流量特性數(shù)學(xué)模型、壓電閥PWM控制信號與閥位關(guān)系數(shù)學(xué)模型以及閥位反饋信號換算數(shù)學(xué)模型。
　　 3、采用模塊化分析研究方法,對智能閥門定位器系統(tǒng)各個(gè)組成部分進(jìn)行深入分析研究,比較了各種設(shè)計(jì)方法的不同,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于微處理器S3C4

4、480的智能閥門定位器系統(tǒng)整體方案,并給出了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　 4、對智能閥門定位器硬件系統(tǒng)進(jìn)行分析研究,采用嵌入式設(shè)計(jì)技術(shù),以二線制供電設(shè)計(jì)為基本點(diǎn),對定位器的主要核心部分電路,如電源電路、取樣電路、I／P轉(zhuǎn)換單元、反饋電路和通信電路分別進(jìn)行分析設(shè)計(jì)研究,并給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。
　　 5、針對智能閥門定位器軟件部分進(jìn)行了整體規(guī)劃設(shè)計(jì),先給出了軟件系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案,再根據(jù)模塊化程序設(shè)計(jì)方法,著重對信號采樣處理程序、