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1、2009年第3期阀门一29一文章编号:1002-5855(2O09)0341029-03基于多微处理器的阀门电动装置控制器费向军(扬州电力设备修造厂。江苏扬州225003)摘要介绍了阀门电动装置控制器的结构和工作原理,阐述了一种新型基于多个单片微处理器的控制器软硬件结构,以及不同微处理器之间的数据交换原理和工作方式。关键词阀门;电动装置:徽处理器中图分类号:TH134文献标识码:AThevalveelectricactuatorcontrollerbasedonmulti.microcontrollerunitFEIXiang-jun(YangzhouE
2、leccPowerEquipmentManufactureFactory,Yangzhou225003,China)Abstract:Thisdocumentdescribesthestructureandprincipleaboutthevalveelectricactuatorcontrol-ler.Itintroducesthesoftwareandhardwarestructureaboutanewkindofcontrollerbasedonmulti.mi—crocontrollerunit,andtheprincipleandoperati
3、onmodeofdataexchangingamongseveralmulti—micro—controllerunits.Keywords:valve;electricactuator;MCU1概述路,通过MCU内部程序控制整个系统运行。其中阀门电动装置是工业自动化系统中的执行单MCU是整个系统的核心,MCU芯片上集成了一个元,广泛应用于化工、石油、冶金、电力等行业的压功能简化的计算机系统(CPU,内存,并行总线,输力、温度、流量控制。它是一种机电一体化的现场设入/输出接口等),具有体积小、功耗低、控制功能备,以电动机作为动力源,将控制信号转换成相应的
4、强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,已在阀门机械动作控制各类阀门开启和关闭。随着科学技术电动装置控制器上广泛采用。的发展,特别是数字和信息技术的发展,阀门电动装置的上方控制系统数字化和信息化程度越来越高,传动对电动装置的精度、动态特性和功能等方面的要求部分也越来越高,如友好的人机界面、精确定位、故障诊控制器断和总线通讯等等,这些性能的提高和功能的实现依赖于阀门电动装置控制器。2工作原理阀门电动装置(图1)控制器接受上方控制系统指令,控制电动装置电机运行,驱动电动装置传动部图1阀门电动装置分工作,并将其工作状态信号反馈给上方系统,从而目前控制器的MCU所
5、用软件普遍采用前/后实现阀门位置控制。阀门电动装置控制器是嵌入式台工作方式(图2)。系统应用程序是一个无限的循控制系统,它以单片微处理器(MCU)为核心,配合环。循环中调用相应的函数完成相应操作,这部分人机界面、信号输A/输出和电机驱动等其他外围电是后台行为。中断服务程序处理异步事件,这部分作者简介:费向军(1974一),男.工程师。从事阀门电动装置控制系统研究。阀门2009年第3期是前台行为。一般对实时性要求高的操作都是通过单片微处理器LPC2136,其运行速度快、存储容量中断服务来保证的。因为中断服务提供的信息一直大、10接口丰富、具有UART、SP
6、I、IIC等多种通讯要等到后台程序运行到该处时才能得到处理,所以接口。辅助MCU根据不同功能需要,分别选用任务的响应时间取决于整个程序循环的执行时间。MCS一51内核的8位单片微处理器LPC917、LPC922和LPC936,其结构简单,性价比高,并且都有IIC总线接口。激ISR(中断服J电源一务子程序)一—L\I圆圈回,/,ISRlIII辅助McuIl辅助bClI辅助UII-l—r、、\、\、.{_1骶—t一1{{;;;;;lD厩据IIsc埘钟’电源部分一墨I故障检测F-'-·—7‘-_图2前/后台系统INXP-IPC2l36十遥控撵作主MCU3存在问
7、题及解决方案——7‘—’3.1存在问题善驱动部分随着阀门电动装置功能的增加和性能的提高,阀门电动装置控制器tt要求MCU同时处理的任务数量越来越多,对实时I信号隔离与转换II通讯处理性要求高的任务也越来越多,任务数量的增加意味●I\着程序循环时间的加长,而实时性要求高则对后台l输入输出信号II通讯接口lI~ggtMl程序的循环周期提出了较高要求。如果系后台程图3控制器硬件结构序的循环时间超过了处理实时任务的最大间隔时LPC936负责检测就地按钮操作、液晶显示屏间,系统的实时性就得不到有效保证,控制器也就不及灯光显示。就地按钮操作采用无贯通轴的磁控开能正常
8、稳定工作。关,选用Allegro3144霍尔效应开关,保证就地操作3.2解决方案
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