基于单片机的电动阀门控制器的设计【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文系列开题报告电气工程及其自动化基于单片机的电动阀门控制器的设计一、课题研究意义及现状阀门是管道系统中应用最广泛的执行机构，可以用来截断或调节管道系统中的介质流量，在工业生产和人民群众生活中发挥着重要的作用。目前，常用的调节阀门按其动力源的不同，可分为气动阀门、液压传动阀门和电动阀门。气动阀门以压缩空气作为工作介质，进行动力传递和信号控制，具有防火、防爆、防电磁干扰、抗振动冲击辐射、结构简单等优点，所以近年来发展很快。但是，这类阀门工作速度慢，压缩空气不容易获取，使得气动阀门的使用受到了限制。液压传动阀门是在帕斯卡静压传动原理上发展起来的，可以在传动介质体

2、积较小的情况下，输出较大的力或力矩，容易实现功率的放大，其传动平稳，可以在高速下启动、制动、转向。但存在阀门体积较大，使用、安装、拆卸、维修困难等缺点，不便在较小功率场合下使用，所以，液压传动阀门的使用范围受到了限制。随着机电一体化技术的发展。电动阀门在工业生产中表现出巨大的优势，越来越多的应用到工业控制现场和民用自动控制系统中。电动阀门由阀门电动装置和阀门两部分组成，可以接受操作人员或自动装置的命令，自动截断管道中的介质流量。与气动阀门和液压传动阀门相比较，具有动作响应速度快、工作效率高、调速性能好、操作简便等优点。电动阀门从五十年代起就开始在我国工业部门中使用，

3、每年需要数万台，但目前在工业现场大量使用的还是五、六十年代生产或设计的产品。随着时代的发展，这些产品在日益激烈的市场竞争中已经暴露出了许多劣势和不足，比如结构复杂、控制精度低、缺乏完善的故障诊断、报警和处理装置。在过程控制领域中，电动阀扮演着十分重要的角色，而常规的模拟电动阀门已经不能完全满足现代控制技术的要求，需要一种集微电子技术、控制技术、通讯技术、软件技术和常规控制技术于一身的控制阀来替代常规电动阀，智能型电动阀就是这样一种产品。电动阀门智能控制器是在阀门机械执行机构的基础上开发的自动控制系统，能在最大程度上对阀门的工作进行操纵、监控和系统安全保护。电动阀门智

4、能控制器能够通过现场总线接收控制中心的命令信号：和阀门实际工作的反馈信号，实现对阀门正转、反转、停转的闭环控制，还可以进行故障报告、应急处理、显示、键盘控制等功能。电动阀产品的智能化实际上就是电－气阀门定位器、电动执行机构的智能化，目前，我国智能电动阀的应用处在逐步上升阶段，用户已经使用的智能电动阀门决大多数是用的是一般的智能功能，在现场总线控制系统没有很普及的情况下，真正使用完全智能化的、带有通讯和高级诊断等功能控制阀并不十分普遍。随着现场总线技术的不断发展，完全智能化的、带有通讯和高级诊断的智能电动阀的应用将会逐步普及并取代模拟电动阀成为电动阀的主流。二、课题研

5、究的主要内容和预期目标控制阀门电动装置的方案有多种，可用传统的继电器控制电路，能用可编程控制器进行控制，也可用单片机来实现。了解阀门控制器的使用说明，控制系统由单片机及其外围电路组成，毕业设计具体内容：（1）设计电动机正反转驱动电路，控制阀门的开启关闭；（2）设计拨码开关及按钮输入电路，与pc通信时，用来设定控制器地址和波特率；（3）设计节点信号输入电路和指示灯驱动电路。（4）自制+5V和+12V两组电源。三、课题研究的方法及措施本课课题重点研究的是电动智能控制器。选用单片微处理器AT89S51和智能控制理论，将限位开关、执行器、阀位反馈器、伺服放大器、控制器(包括

6、控制、设定、显示、输入、输出)、系统故障诊断与报警、操作器、变送器、传感器、通讯接口、电源等有机地结合成一体。电动阀门智能控制器的总体设计方案如图所示。了解阀门控制器的主要功能,设计硬件电路，利用C语言进行软件编程。实现电动阀门的智能化控制。四、课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年10月至2011年4月。2010年10月25日至2010年11月2日：明确任务，查找资料，消化资料；2010年11月3日至2010年11月10日；确定系统总体设计方案，翻译外文文献；2010年11月11日至2010年11月20日：完成文献综述和开题报告，准备开题答辩；2010年11月

7、21日至2010年12月20日：完成电动机硬件设计电路；2010年12月21日至2010年12月31日：自制+5和+12V两组电源；2011年1月1日至2010年2月1日：完成控制系统的软件设计，同时通过实验模拟测试；2011年2月2日至2011年4月1日：撰写毕业论文，完善与修改毕业论文；做好论文答辩的PPT资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。五、参考文献[1]孙经署.电动阀门智能化介绍[EB/OL],[2004-12-20].http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZJI200412020.htm[2]杜树春.