基于多微处理器的阀门电动装置控制器

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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