智能电气阀门定位器的研究开发

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1、中文摘要阀门定位器作为气动调节阀的主要附件之一。可以改善阀门特性、提高控制的精度、速度和增加控制的灵活性。智能阀门定位器数字化、通信化、智能化以及支持现场总线的特性，给工业自动化生产带来了深刻的变革，代表了气动执行器技术的发展方向。目前，国外一些仪表公司已相继研制成功了智能型两线制阀I'q定位器，或者配置有HART总线、Profibus总线、FF总线等现场总线接口的数字式电气阀门定位器：而国内在这方面的研究尚处于起步阶段。作者研制的智能阀门定位器是可配置HART总线接口的两线制定位器，采用两线制总线供电方式工作。总体设计围绕如何实现低功耗展

2、开，主要研究工作和成果如下：1．针对低功耗控制电路、DC．DC转换等技术难题作了初步的研究工作，并提出了相应的解决办法；。2．独立设计开发出两套二线制系统的电源创造性地解决了二线制智能执行器的低功耗问题：3．较好地解决了低端电流检测存在的问题改善了电路的整体性能并简化了布线；4．构建了以MSP430单片机为核心的控制系统，包括A／D采样、数据处理、按键设置单元、LCD显示单元及阀位驱动单元；5．编写了基于模块化恳想的系统软件包，由监控程序和功能模块两部分组成：前者使阀门定位器有关硬件电路能正常工作并实现所规定的功能，后者提供了组态参数设定功

3、能；6．构建了一套智能二线制阀门定位器的样机。关键词：智能阀门定位器气动调节阀二线制低功耗ABSTRACTThepneumaticvalveisoneofthemostimportantactuatorsintheindustrialprocesscontr01．Asakeyattachmenttothevalve，thevalvepositionersignificantlyimprovestheperformanceofthevalveinmanyaspectssuchasmeasurementprecision，speedandfle

4、xibility．ThevalvepositionerbasedonintelligentstanactureoronthefieldbusisbecominganincreasinglyimportanttechniqueandispromotingtheindustuautomationcontroldramaticallyandnOWitrepresentsthedevelopmentdirectioninthepneumaticactuator．Inthepastfewyears，manyinstrttmentalplantsabr

5、oadhadinvestigatedandsuccessfullydevelopedthesmartvalvepositionerordigitalvalvepositionerbasedonHart，ProfibusandFFprotocols．However,011theotherhand，theresearchonitisstillanimmaturetechniqueinchina。Inthisthesis，theauthorstudiedmainlythemethodforanintelligentvalvepositionerb

6、asedonHARTprotocol，usingtwo-wiresystem．ThesystemdesignisabouthowtOreducepowerconsumption．Intheresearch，thefollowingachievementshavebeenmade1．Anovelmethodforthelow-powerconsumptioncontrolsystemandDC-DCconversiontechniquearepresentedforthefirsttime，andsomeproblemsneedtobesol

7、vedareanalyzed．2Twosetsofpowersuppliesfortwo—wiresystemaredesignedindependently，andtheproblemoflowpowerconsumptionforsmarttwo—wiresystemisresolvedwithoriginality．3Adesignofhighsidecurrentsenseamplifierwithreliabilityandstabilizationisputforwardandimplemented．Thistechniquek

8、eepsthegroundplanewithoutadditionalresistances，improvesoverallcircuitperformanceandgreatl