微电脑调节型阀门电动装置

卅 年 第 期 阀 门 微 电 脑 调 节 型 阀 门 电 动 装 置 常 闸 电 站 辅 机 总 广 狱新望 常 州 市轻 工 业 职 工 大 学j i H 摘要撖 电脑调节型阀门电动装置是采用MC S 5 1系列的 8 0 3 1 单片机和相关元件研制构成 可实现执行机构的数字化 智能化和多功能化 是工业过程 自动控带 I 中的一种重要执行装置 文章 介绍了该装置的工作原理及结构特点 叙 词 单 片 微 型 机皇 i 奔 2 一一 一 前言 阀门 电动装置是 电动阀 门的重 要组 成部 分 用于控制各类阀门的开启和关闭 被广泛地 使用在 电站 石油 化工 冶金和煤炭等领域 在 工业 自动控制过程中 阀门电动装置往往远离 控制场所 操作人员很难及时掌握阀门电动装 置的实 际工作状况 普通调节型阀门电动装置 在接受系统的指令信号后 对指令信号的正确 性缺乏判断能力 并且 当指令信号或者装置本 体 的位置反馈信号出现故 障后 会产生错误动 作 造成对系统的危害 针对上述各种因素 设 计研制了微电脑调节型阀门电动装置 二 装置的构成框图及工作原理 装置的构成框 图如图 1 所示 镦电脑薛分 阀门电动装置车体部分 图 1 装簟构成框图 擞 脑调节掣阀门电 装置 差控制 方式工作 在工业 自动控制过程中 接受 4 2 0 m A直流标准信号 根据此指令信号和装置 本体位置发送器送出的阀位反馈信号槽比 用产生的偏差信号指令 阀门的开启和关闭 当 装 置处于 自调 状态时 来 自调节器和位置 发 送器的模拟信号经输入环节滤波 转换成数字 信号送入 8 0 3 1单片机 由单片机先进行判断 然后再按预先设置的参数进行处理 由输出环 节 继 电器或固态接触器 控制 电机的转向指令 阗门开启或关闭 当装置工作在 电动 状态时 就可 启动 开阀 或 关阀 旋钮 使阀门运行 到所需的工作位置 在现场调试时 还可使用装 置上的手轮进行现场操作 三 系统硬件基本结构 系统硬件基本结构如 图 2 1 模数转换器件 A D C 0 8 0 9 系统中采用模数转换器件 A D C 0 8 0 9 作为 输入环节接受调节器的指令信号和装置本体上 由精密导电塑料电位器和A D 6 9 4器件构成的 位置发送器给出的位置反馈信号 变成数字信 号送 给 8 0 3 1 ADC 0 8 0 9韵 地 址 口 A B C 由 8 0 3 1的 口的低三位控制 AD C 0 8 0 9的时钟 信号 由 8 0 3 1的 A L E 信号 经 二分 频得 到 A I 0 8 0 9的选 通信号 由 8 0 3 1的 P 控 制 AD C的模拟输入信号通道地址锁存 寤动 转 换和输出允许信号由l8 0 3 t 的读写信号采 维普资讯 标准分享网 w w w b z f x w c o m 免费下载 一 4 2一 阁 门 1 8 9 7 年第 1 期 圉 2 系统硬件基奉结构 wR控 I j 2 外部程序存储器 2 7 6 4 由于 8 o 3 1蕊片无 R OM 存 储嚣 故选 用 8 K 8位 E P R OM2 7 6 4作为外部扩展存储器 其低八位地址 由 8 o 3 1的 P o口通过地址锁存器 7 4 L S 3 7 3提供 高五位地址 由 P 提供 片选信号e E由 8 0 3 1的 P 进 出 碾 端和 8 o 3 1 的P S E N相接作为输 出选通 3 外部数据存储嚣 6 2 6 4 运行 中的各种数据放在 8 K S位字节 的 片外 R A M6 2 6 4中 其读允 许O 和写允许 分别 由 8 0 3 1的丽 和 莨控制 片选信号仍 由 8 0 3 1的 P s 口送出 这样虽然程序存储器和数 据存储器在地址空问上是重叠的 但程序存储 器由P s E N控制信号选通读 出 而数据存储 嚣 由丽或雨 控制信号选通写人或读出 这两组 信号分别在执行有关的指令时 自动产生 的 它 们不会在散摄总线上发生冲突 在逻辑上程序 存储器和数据存储器分别属于两个不 同的空 间 4 输入显示部分 键 盘 的 输 出 线 接 在 一 片 7 4 L S 2 4 4上 7 4 L S 2 4 4的G1 G2 端相连作为片选端 片选信 号由 8 o 3 1的 P t 送 出 7 4 L S 2 4 4的输 出端接数 据总线 D D 显示部分采用 8位 L E D共胡 性 接 法 其 L E D 的 功 放 驱 动 分 别 由 两 块 MC 1 4 4 9 9承 担 MC1 4 4 9 9和 8 0 3 1的串行 I O 口 T XD和 R X D相连 工作在异步通讯状态 四 系统的软件设计 软件采用组合化和模块化设计 图3 各个 基本模块相互独立 可单独进行诃试 修改和补 充 但又有机地结台在一起t 其主要包含韧始化 维普资讯 标准分享网 w w w b z f x w c o m 免费下载 1 9 9 7 年第 1 期 问 门 一 4 3 设定 数据采样 数字滤渡 输入状态判断 故障 报警及处理和输出控制等 图 3 主流程 动地进入预先设定的位置 如 全开 全关或者 中问阀位 2 对装置位置发送器送 出的位置反馈信 号能进行封断 当有误时扼 自动她 由原来的圊 环控制转到开环控制状态 直至信号正确后恢 复到两环控制状态 3 装置具有过力矩保护功能t 当过力矩机 构动作时 可 自动切断电源停止工作 4 电机定子绕组 内部装有 P T C热敏开 关 可防止电机过载运行 5 具有 断电自保功能 当运行中断电时 装置在所在位置自锁t 机内备用电池向数据存 储器 R AM6 2 6 4供电 保护运行中的数据 当恢 复供电时 装置即可正常工作 装置主要性能指 标如表 裹装置主要性健指标 糖 人 信 号 输 出 行 程嚣 变 釜箍 m A 4 1 5 I L S B 塞 霍 器 参考文献 五 样 机 主 要 特 点 及 性能 指 标 蛩 耋 幕 刊 单 片 徽 型 计 算 机 及 其 应 用 东 南 大 学 1 对 来 直 调 节 器 和 变 送 器 的 指 令 能 进 行 盏 蠢 机 应 用 系 统 设 计 北 京 摩 航 空 航 天 大 学 出 判断 并可对 鞲误信号进行报警同时装置可 自 螂橡 豁白 苏闸阀门厂 潘仁虞 1 橡胶密封机理的微观特性 橡胶压缩后产生 3 种变形 即弹性变形 力 求恢复原状的收缩 弹性变形和塑性变形 在图 1中 分子 1 4处于斥力作用范围 故 分子 1 和 4对两侧的椽脏产生斥力挤入 橡胶弹性力 P 对介质分子产生摩擦力 或由于P 作用造成 金 属面与介质分子的摩攘力 及介质分子与金 属 原子闯距小 于原子级水平而造成吸附力 如 果这三者之和大于介质分子斥力 则介质分子 不 能楔 接触界面 如果 这三者之和小于介质 7 一 f 弓 6 分子斥力 则介质分子楔人界面 由于椽胶的收 缩力有助于介质分子楔人 故介质分子将楔入 至椽破密封件宽度 中点处 收缩力的分界点 此时 介质分子 1 和 4 受到橡胶的弹性力 P 橡 胶的