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智能电动阀门执行器的研究与开发
资料介绍
随着工业的发展，电动执行器在工业现场控制中的重要地位逐步显现出来，尤其是在化工、冶金、电力等行业的自动化程度不断提高的情况下，在比较危险的场所或者需要远程控制的场合，电动执行器的应用大大的保障了生产的安全性，提高了生产效率和系统可靠性。 智能电动执行机构整体上可分为控制器和执行器两部分，其中控制器是实现智能化电动执行机构的核心技术。研究工作主要完成分析阀门特性对执行器的要求、对执行器机械结构的初步设计和电机性能分析和选型、控制部分电路硬件和软件的实现、位移传感器和转矩传感器的设计、工业控制总线的实现等工作。文章根据执行器所需的功能对控制部分各模块的硬件电路和软件流程分别进行了描述。 执行器主要是在控制器作用下控制电机转动带动机械传动部分来输出转矩和位移，设计的机械部分主要由蜗轮蜗杆减速传动、位移检测齿轮组、蜗杆轴转矩检测装置、电机轴与蜗杆轴的联轴器、电动手动离合器等部分组成。文中主要介绍了机械传动机构和转矩检测装置的工作原理。同时由于执行器启动力矩大和位置定位准确的特点，对三相电机的特性作了简要介绍。 控制系统以AVR系列的Atme1128和Atmel16单片机为核心，通过霍尔传感器监控阀门开度信号，并与预定值进行比较实现阀门开度的闭环控制，同时检测电机轴的输出扭矩和电机线圈温度实现三相电机的过力矩保护和过温保护。系统还提供了三相电源的自动相序检测和纠正功能，使电机运行不受电源接线的影响。执行器包括本地按钮控制、远程按钮控制、红外线控制和网络控制四种控制方式，使执行器能够工作在恶劣的环境下，操作方便。网络控制运用RS485工业总线的多站能力，所有从机共用一条总线，采用T形头与总线连接，主机与各从机之间采用多机通讯方式分时复用总线。为了方便用户观察执行器的运转，控制器的输出继电器部分可以及时反映执行器的各种状态和故障报警。
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