智能型电动阀门控制器工作原理和功能
工作原理和功能
阀门的控制量为阀门开度，在应用场合往往会根据实际需要将阀门开或关，或者开到一定程度，甚至动态的以某种规律开关。在传统的模拟控制方式中用时间、电流的大小来表示阀门的开启角度。由于影响时间、电流(电压)等参数的因素很多，因此显示的开启角度与阀门的实际位置不易达到同步，经常出现明显的误差。同时，简单的模拟量控制提供的信息极为有限，不利于系统的调试和检修。笔者设计的智能型控制系统采用数字化的方法来控制电动执行机构运行。
采用MOTOROLA公司单片微处理器和外围芯片组成智能化的位置控制单元，接收统一的标准直流信号(如4～20mA的电流信号)，经信号处理及A/D转换送至微处理器，微处理机将处理后的数据送至显示单元显示调节结果，运算处理后产生的控制信号驱动交流电机。此外，系统带通讯功能，可以接收上位机的指令，进行远程数字控制。同时也可以在智能控制器本地的人机界面上通过菜单和按钮实现现场手动控制。
主要功能描述：
(1)一体化结构设计，直接接收4～20mA/4～12mA/12～20mA/0～5V/1～5V等控制信号，输出隔离的4～20mA阀位反馈信号；
(2)具有仿真运行功能，并可根据用户设定的流量特性曲线运行；
(3)控制信号断路故障判断、报警及保护功能。断路故障时可使执行机构或开、或关、或保特、或在0～100%之间预置的任意值；
(4)数字显示，显示控制信号值、阀位值、故障类别；
(5)RS485远程通讯功能，通过通讯协议在上位机进行编程组态，对过程量、开关量作数据或图形处理。
(6)阀门行程自整定，输入输出模拟信号自校准。
系统硬件组成
智能控制器根据智能化、可靠性高、抗干扰能力强、成本低等原则，控制核心采用8位微处理器MC68HC908SR12(SR12)，电机控制的主电路采用电力电子技术实现。
SR12具有速度快、功能强和价格低等特点。其最高工作频率可达8MHz，有512字节的片内RAM、12K字节的片内FLASH存储器，14路10位A/D，及SCI、I2C、SPI等通讯接口［1，4］。
系统应用SR12内部的A/D进行阀门位置信号及输入控制信号的采集，利用PWM输出经过滤波后的位置信号，利用I2C总线与外部存储器AT24C08进行通讯存储设置值，利用SCI接口通过MAX485与上位机进行数据交换，充分利用了该芯片的内部资源，节约了成本。
2.1信号输入部分
利用SR12内部A/D转换，将输入的模拟信号和阀门位置反馈的模拟信号进行量化。采用REF02作为A/D的基准电压，其温度漂移系数为3PPM/℃。
2.2信号输出部分
SR12有3通道8位高速PWM，每个通道有独立的计数器，可选择PWM输入时钟以产生各种PWM频率，并有自动相位控制。利用其中一路PWM作为模拟量输出信号，其余两路作为电机控制信号。同时选择I/O口PTB6作为继电器开关量输出的控制信号。
2.3输入输出隔离
系统在工业现场使用时，涉及到各种仪表、传感器及执行机构，会由于各种原因引入信号干扰以及各种危险的强电压信号。为了保证系统的安全，保证检测的正确性和运行的可靠性，采用光耦LOC210对输入输出信号进行隔离。
2.4通讯部分
为了完成工业现场远程控制和组网的需要，系统支持RS485通讯方式。电平转换芯片采用MAX485。实际工作时，可以与上位机进行远程通讯，进行运行方式设定并监控运行状态。
2.5电机驱动部分
电机的驱动采用电力电子开关双向可控硅BTA16。双向可控硅具有开关速度快、寿命长、无火花和拉弧现象等特点［2］，保证执行机构在高温条件下的长期可靠运行，同时有助于对电机的保护。主电路与CPU之间采用光耦MOC302X驱动，如图3所示，图中ZL为电机负载。
在设计中，MOC3020的二极管前向电流为15mA,MOC3021和MOC3023分别为8mA和3mA，所以可以由MC68HC908SR12的I/O口采用灌电流方式直接驱动。在实际工作时RC吸收回路的实际参数需要根据电机参数(ZL)的不同确定。
需要注意的是，MOC302X的耐压是400V，如果电机需要工作在380V下或者电机的反电势比较大时，要选用MOC308X系列。
生产电动阀门厂家
上海丰企阀门有限公司（电动阀门厂家）
上海丰企实业发展有限公司阀门事业部，成立于2006年春天，主要从事各类电动调节球阀，电动O型切断(调节)球阀，电动衬氟O型切断(调节)球阀，电动楔式闸阀，电动刀形闸阀等电动阀门的技术研发、设计制造、销售与服务，得到了国内外3000多家新老客户“质优价廉”的一致好评。总机：021-3201 0202 传真：021-3203 0007
上海依耐泵阀有限公司（电动阀门产品）
上海依耐泵阀有限公司从事控制阀的专业生产多年，主要控制阀产品有：电动调速蝶阀，电动矩形百叶式调节蝶阀，电动圆形百叶式调节蝶阀 ，电动通风蝶阀，电动梳齿式调节蝶阀，电动防泥沙蝶阀等各类电动阀门，是一家集科研、生产、销售、技术服务于一体的知名泵阀企业。咨询电话：021-5291 4777 传真：021-5290 0333
上海日美阀门制造有限公司（电动阀门厂家）
上海日美阀门制造有限公司是集科研、生产、销售、技术服务于一体的控制阀生产商，主要生产有电动减压阀，电动截止阀，电动焊接截止阀，陶瓷截止阀，Y型钢制截止阀，电动UPVC球阀，电动法兰球阀等各类电动阀门产品，并为您提供高品质的售前、售中、售后一条龙周到服务。服务热线：021-5224 1917 传真：021-5224 1907
上海埃非凯阀门制造有限公司（电动阀门厂家）
上海埃非凯阀门有限公司(AFK)是原中国化工部等单位的阀门定点供应单位，在美国埃非凯阀门集团等单位的技术支持下成立于2001年，主要生产的产品有：电动对夹式刀形闸阀，电动浆液阀，铸钢电动闸阀，电液动刀形闸阀，插板阀，电动快速切断球阀，电动真空球阀等系列电动阀门，服务周到。电话：021-5608 7668 传真：021-5608 6780
上海一环流体控制设备有限公司（电动阀门系列）
上海一环流体控制设备有限公司经过多年的不懈努力，现已开发生产的控制阀产品主要有：电动智能CV3000调节控制阀，电动CV3000调节控制阀，ZDRV电子式电动V型球阀，ZAJV电子式电动V型调节球阀，中线密封橡胶蝶阀等各种电动阀门产品，并为您提供价格、选型等周到服务，质量稳定。电话：021-6224 9779 传真：021-6224 9769
上海赛泰泵阀有限公司（电动阀门厂家）
上海赛泰泵阀有限公司是在国内外泵阀资深专家的大力技术支持下成立于2005年，是一家集泵、阀门、电机、成套供水设备、水处理设备等生产供应一体化的知名企业，现生产的控制阀产品有：电动平行式双闸板闸阀，大口径软密封闸阀，电动暗杆楔式闸阀，EK系列电动快关球阀等系列电动阀门产品，质量优异。电话：021-3201 0217 传真：021-3203 0106
上海天阀实业有限公司（电动阀门产品）
上海天阀实业有限公司是一家具有自营进出口权，专门从事阀门贸易的服务型企业。现生产的控制阀有：电动三通分流调节阀， 电子式电动单座、套筒调节阀，电子式电动三通合流、分流调节阀，电动精小型单座、套筒调节阀等各类控制阀，更好的为新老客户提供一流的品牌，全方位的服务。销售热线：021-3919 9395 传真： 021-3919 9396
江苏泰丰机械有限公司（电动阀门产品）
江苏泰丰机械有限公司是一家集科、工、贸为一体的股份制企业,主要供应的产品：球阀，闸阀，蝶阀，截止阀、止回阀，针型阀，疏水阀，等各类阀门，实惠的价位，一流的售后，更快的交货时间。联系热线：0515-89118899 传真：0515-89118898
上海永鹏阀门有限公司（电动阀门产品）
上海永鹏阀门是隶属上海永鹏机械有限公司的阀门事业部，分为冶金阀门和通用阀门两大生产区，总公司阀门生产基地拥有数控加工中心、等离子焊接、全自动气体保护焊接、半自动真空熔焊、超频真空热处理等 80 多台套。联系热线：021- 3652 8691 传真：021-5224 1165 转602
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