器位定时器的各端口的模数转换存储器第四章调节型阀门控制器外围电路设计及抗干扰外围接口电路设计三相电鉴相电路及接口设计开关量控制接口设计继电器驱动电路设计显示接口设计电源电路设计远程模拟控制设计电流工作及保护电路设计开度检测模块设计控制器系统硬件抗干扰措施第五章结论与展望参考文献致谢天津理工大学中环信息学院届本科毕业设计说明书第章绪论调节型阀门执行器的发展及现状执行器是工业自动化系统中的执行单元，也是自动化系统中最重要的组成部分之，电动执行器般是以电动机作为动力源的阀门电动装置,其作用是将控制信号转换成相应的动作来控制阀内截流件的位置或其它调节装置。国内阀门执行器的发展及现状近年来，我国电动阀门研制行业坚持技术进步，加快新产品开发，涌现出批各具特色的高新技术产品。如北京机床所的直动式电液伺服阀杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀拥有专利宁波华液公司的电液比例压力流量阀已申请专利，均为机电体化的高新技术产品，并己投入批量生产，取得了较好的经济效益。目前国内研制的新型智能电动执行器的主要特点是主要技术指标正在向国际年代初水平看齐，工作死区小于级，回差和基本误差都小于级。使用方便，具有自诊断自调整和调节功能。目前国内工业现场使用的阀门执行器大多是以模拟仪表为主，其硬件电路复杂。随着工业现代化的发展，我国电力冶金矿山石化等行业对阀门执行器的可靠性稳定性适应性和精度等方面提出的要求越来越高，而在这些重点行业上，国内执行器厂家纷纷引进国外技术，有的是全套进口执行器件，国内组装，生产技术国产化有的是进口主要器件和壳体，国内组装也有的进口原装执行器。可见，国内比较先进的执行器以引进为主。在调节型阀门电动装置领域与国外相比国内的发展要滞后，其产品的可靠性工艺的完善性等均比国外落后低于国际水平。目前使用的阀门电动装置绝大部分仍然是六七十年代设计的产品，其突出特点是体积庞大，采用传统的模拟控制，控制精度低，抗干扰性差，不容易实现网络化控制，其主要作用也只是代替人力去操纵那些大口径的阀门。随着国外调节型阀门电动装置对国内市场的影响，国内阀门电动装置厂商和相关机构开始把更多的精力投入到调节型阀门电动装置产品上。国内较为领先的调节型阀门电动装置生产厂家，如奥托克瑞基等新兴生产厂家，其技术水平紧随国外同行业产品。鞍山阀门厂引进了日本的相关技术，所生产的系列电动执行器具有相当好的性能和控制精度上海自动化仪表七厂引入了梅索尼兰的三个品种的产品大连第三仪表厂和四川仪表十厂又引进了西门子的电动执行机构。引进型电动执行机构品种规格齐全精度高结构紧凑体积小重量轻，具有各种保护功能适用性强性能稳定安全可靠安装调试操作维修方便可直接与各类蝶阀控制阀和带控制的截止阀闸阀等天津理工大学中环信息学院届本科毕业设计说明书阀门配套。国内些科研院所也通过与企业合作等形式在调节型阀门电动装置方面做了些探索，如上海工业自动化仪器仪表研究所开发了新型调节型电动执行器，使用方便，具有自诊断自调整和调节功能，但目前仅是个别使用，没有形成产品北京航空航天大学机械工程及自动化学院现场总线及工业测控技术研究室与天津百利二通机械有限公司合作于年成功开发了基于现场总线的阀门控制系统，首次将现场总线，控制器局域网总线应用于国内通用型阀门电动装置。另外，上海交通大学哈尔滨工业大学天津大学大连理工大学重庆大学等高校也都对阀门电动装置的调节型化控制器进行了相关的研究，并取得定的成果。通过上述分析可以说调节型阀门电动装置今后几年在国内将进入发展成熟阶段，而且随着工业自动化的进步控制技术的发展及受数字技术和微处理技术的影响，人们对工业过程控制的终端执行器提出了新的要求，以及调节型阀门电动装置与传统的普通阀门电动装置相比的突出优势，可以推测在未来几年时间调节型阀门电动装置将会在很大层面上取代普通阀门电动装置。因此，进行调节型阀门电动装置控制器的研究开发，提升国内产品的技术水平，以参与国际竞争势在必行。国外阀门执行器的发展及现状自年公司制造出了世界上第台电动执行机构以来，国际上电动执行器技术水平发展迅速。世纪年代起，国外相继推出了符合各种现场总线标准的调节型执行器，在工业现场取得了较好的应用效果。由于高新技术的迅猛发展，目前国外己开发出新代调节型化电动执行机构产品，电子计算机技术微机控制技术己在阀门设计中得到广泛应用。这些调节型化电动执行器功能强大简单可靠技术先进。国际著名的电动执行器公司英国的罗托克生产的系列调节型化电动执行器，不但具有调节型通信调节型控制支持多种现场总线的功能，而且其独有的双密封系统和红外线非技术基础北京高等教育出版社袁勇基于单片机的智能电动执行机构设计重庆职业技术学院学报,王兆安等电力电子技术北京机械工业出版社,马忠梅,籍顺心等单片机的语言程序设计北京北京航空航天大学出版社，李勇振智能液压阀门定位器控制系统研究与设计武汉理工大学,廖正军,薛心喜单片机控制系统在阀门定位器中的应用电子技术李海波,何熙文单片机在模糊测控系统中的应用微处理机易继锴,侯媛彬智能控制技术北京工业大学出版社,胡汉才单片机原理及其接口技术清华大学出版社,向婉成过程控制调节装置机械工业出版社,王金喜种智能型电动阀门控制系统的设计微特电机席培刚,谢剑英,陈应麟新型智能阀门电动执行装置的硬件设计和实现微计算机信息刘华毅,王妍基于单片机的高温井下智能阀门控制系统仪器仪表用户王金柱,李东滨单片机在智能电动阀门控制器上的设计与应用自动化技术与应用朱荔,吴宁胜基于单片机的智能电动阀门控制器科技资讯王瑞伟基于智能阀门控制的设计天津大学于海斌,王宏工业通信与控制系统自动化博览李宜达编著控制系统设计与仿真清华大学出版社,周志军调节阀阀门定位器智能控制系统的研制东北大学,杨彦召智能式阀门定位器硬件系统设计南昌大学,黄勇基于的电路仿真分析与设计湖北教育学院学报,沈元隆,刘陈电路分析北京人民邮电出版社付怀玲智能电气阀门定位器在自动控制领域的应用科技创新导报黄春英新型阀门电动执行机构的研究与开发，辽宁大连大连理工大学，王亚平，黄云龙阀门电动执行器中的抗干扰技术，仪器仪表学报天津理工大学中环信息学院届本科毕业设计说明书杨世忠，邢丽娟调节阀流量特性分析及应用选择，阀门刘延兵基于的智能液压阀门定位器的设计与实现武汉理工大学林慧智能电气阀门定位器的研究开发天津大学顾锋,肖海荣智能阀门定位器在工程上的应用医药工程设计武自才,郭万军智能阀门定位器控制系统设计仪器仪表标准化与计量栾翔鹤,李颀基于智能阀门定位器控制策略的研究与开发电气自动化张洁智能阀门定位器及其应用探析现代经济信息杨世忠，邢丽娟调节阀流量特性分析及应用选择，阀门梅丽凤，王艳秋等单片机原理及接口技术北京清华大学出版社，北京交通大学出版社黄继强智能阀门定位器的原理与发展趋势齐鲁石油化工杨世忠，邢丽娟调节阀流量特性分析及应用选择，阀门王建军,牛金岭智能阀门定位器及其特性河南化工天津理工大学中环信息学院届本科毕业设计说明书致谢经过为期三个月的忙碌和学习。本次毕业设计已经接近尾声，作为个大学生的毕业设计由于以前没有接触，缺乏相关的经验，其间会有很多考虑不周全的地方，在这里衷心感谢指导教师的督促指导，以及起学习交流的同学的支持，让我客服了许多困难完成了这次毕业设计。本次设计课程设计有幸遇到了做事认真负责的谷老师，他严谨理性的这些个性是我佩服的，但这也造就了我们付出的劳动要多很多。论文的写作是枯燥艰辛而又富有挑战的。老师的谆谆教导同学的出谋划策及家长的支持鼓励，是我坚持完成论文的动力源泉。在此，我特别要感谢我的导师谷海清老师。从论文的选题文献的采集框架的设计结构的布局到最终的论文定稿，从内容到格式，从标题到标点，他都费尽心血。没有谷老师的辛勤培养，就没有我论文的顺利完成。通过为期数月的学习与实践终于完成了此次设计的内容，其间我从个什么也不懂到现在基本掌握此设计的内容，其间有过辛苦的经历，有过熬夜到两点多的经历，但这些都成为我成功完成设计的垫脚石而已，相信在以后的学习生活中我会让自己更加优秀。毕业论文暂告收尾，这也意味着我在大学学习生活既将结束。回首既往，自己生最宝贵的时光能于这样的校园之中，能在众多学富五车才华横溢的老师们的熏陶下度过，实是荣幸之极。在这四年的时间里，我在学习上和思想上都受益非浅。这除了自身努力外，与各位老师同学和朋友的关心支持和鼓励是分不开的。最后祝愿我的老师同学们都能越来越好。毕业设计智能阀门控制器的硬件设计姓名朱红玉学号班级信息工程班专业电子信息工程班所在系电子信息工程系指导教师谷海青调节型阀门控制器硬件设计摘要在现代工业自动化控制中，工业过程控制的质量很大程度上取决于过程控制仪表性能的高低。气动调节阀是工业过程控制的重要调节机构，本文研究的调节型阀门控制器是气动调节阀的核心附件，它能够显著改善阀门的动态特性，提高阀门的响应速度定位精度以及控制灵活性。本文先对国内外智能阀门控制器进行了对比和分析，然后详细阐述了智能阀门控制器的总体及硬件设计。论文主要解决了基于单片机的阀门硬件控制电源相序的检测电机保护等关键问题。并且由基于的单片机系统实现对整个系统的数字化智能化控制，提高了控制精度。针对当前国内阀门电动装置主要为机械式开关控制的现状，本着在现有机械结构上改动最小的原则，利用传感器和电子电路替换传统的机械控制结构。并且开发了集执行机构驱动单元调节控制单元现场显示仪表等为体的机电体化智能电动执行器。本文设计并实现智能阀门控制器，对提高国内阀门控制的自动化水平和智能阀门电动装置生产水平，参与国际竞争具有重要的现实意义。关键词调节型阀门控制器系统硬件电路设计目录第章绪论调节型阀门执行器的发展及现状国内阀门执行器的发展及现状国外阀门执行器的发展及现状本课题的目的及内容课题的背景及意义课题研究的主要内容第二章调节型电动执行器控制阀门的总体设计普通阀门电动装置的结构与功能特点调节型阀门控制器总体设计方案调节型阀门控制器设计要求调节型阀门控制器功能分析调节型阀门控制器基本原理第三章调节型阀门控制器中央处理单元单片机的选择的基础时钟的定时器看门狗定时器位定时器位定时器的各端口的模数转换存储器第四章调节型阀门