智能电液阀门执行机构控制器的研究

摘要

本文在分析研究了国内外电液阀门执行机构的现状和发展趋势，并借鉴它们的成功经验的基础上，进行了智能电液阀门执行机构控制器的总体方案设计，并且对各种可能影响控制精度的因素充分考虑之后，从硬件和软件两个部分进行了研究和开发。控制器以P87C552单片机为核心，通过对阀门开度控制信号和位置反馈信号的比较，决定并执行伺服电机的启停或正反转，调节阀门开度。系统具有远程模拟量反馈功能，并设计了串行通讯接口，以适应集中控制。系统采用无触点控制、具有断信号保护等多种功能，而且采用了一系列的软硬件保护措施，较一般的执行机构而言，具有更稳定、更智能化的特点。采用51汇编语言编写了控制软件，很好地实现了功能要求，且编写方便，可读性强。

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第一章绪论

1.1问题的提出

1.2电液阀门执行机构的发展现状与趋势

1.3本课题所完成的主要工作

第二章智能电液阀门执行机构总体结构介绍

2.1执行器介绍

2.2控制器介绍

第三章控制器硬件电路设计

3.1控制器硬件设计概述

3.2单片机的选择及特点

3.3单片机内部资源及外围电路介绍

3.3.1模-数(A/D)转换器

3.3.2看门狗定时器(T3)

3.3.3串行I/O口

3.3.4复位电路

3.3.5 I/O接口扩展

3.4单片机前向通道接口设计

3.4.1信号采集

3.4.2整定参数输入

3.4.3控制信号输入

3.4.4阀门位置信号反馈

3.4.5电机电流检测信号

3.5单片机后向输出通道接口设计

3.5.1伺服电动机

3.5.2远程模拟量反馈

3.6电机正反转控制电路

3.6.1电机控制部分

3.6.2固态继电器

3.6.3正反转触发电路

3.6.4固态继电器的保护

3.7电源监视芯片MAX813L

3.8人机对话接口设计

3.8.1状态指示灯

3.8.2液晶显示器接口电路

3.8.3键盘设计及接口电路

3.8.4状态选择开关

3.9串行数据通讯接口

3.9.1 P87C552单片机串行口简介

3.9.2 RS-485总线

3.9.3 RS-485接口芯片-SN75LBC184

3.9.4 RS-485通信接口设计

3.9.5 RS-485串行通信的应用笔记

3.10直流稳压电源设计

3.11控制器的布局设计

第四章控制系统软件设计与调试

4.1编程语言简介

4.2主要功能模块

4.3系统监控程序设计

4.4仿真调试

第五章系统可靠性和抗干扰设计

5.1干扰的来源及分析

5.2干扰抑制技术

5.3智能电液阀门执行机构硬件抗干扰措施

5.4软件抗干扰措施

第六章结论与展望

参考文献

致谢