引言：详细介绍了一种闸阀电动执行器的控制器。该控制板选用MOTOROLA企业的8位微控制器做为操纵模块，用功率器件做为电机驱动器模块，完成了一个集自动控制系统、手动式调整、情况监测等作用于一体的智能控制系统。该系统软件适用各种工业生产调压阀。
关键字：闸阀电动执行器；控制器；MC68HC908SR12
前言
水、汽、油等液体与工业发展有着紧密联系，而液体在工业生产上的使用离不了管道网系统软件，有管道网必定有阀门。伴随着自动化技术的发展趋势，传统式的手工制作机械设备调整方法在很多场所已不会再适用。要完成管道网体系的工控自动化管理方法，也是离不了电动调节阀这一管道网系统软件中的执行器。在一些运用场所，对阀体的操纵不仅是简洁的开关操纵，还牵涉到开启度操纵及其总流量等各种各样关联操纵，这对闸阀电动执行器控制板的方便性明确提出了更好的规定。原文中运用微控制器设计方案了一种闸阀自动控制系统建立了阀门执行机构操纵的智能化系统。
1系统软件原理和作用
闸阀的调节量为闸阀开启度，在使用场所通常会按照具体必须将闸阀开或关，或是开到一定水平，乃至动态性的以一种规律性电源开关。在传统式的仿真模拟操纵方法选用时长、电流量的多少来表明闸阀的打开视角。因为危害时长、电流量(工作电压)等技术参数的原因许多，因而表明的打开视角与闸阀的真实部位不容易做到同歩，经常会出现显著的偏差［3］。与此同时，简易的plc操纵给予的信息内容极其比较有限，不益于操作系统的调节和维修。小编设计方案的全智能自动控制系统选用智能化的办法来操纵电动执行器运作。其控制器系统软件组成如下图1所显示。
选用MOTOROLA企业片式微控制器和外场处理芯片构成智能化系统的地方操纵模块，接受统一的规范直流电数据信号(如4～20mA的交流电数据信号)，经信号分析及A/D变换送至微控制器，微处理器将解决后的数据信息送至表明模块表明调整结论，计算解决后形成的调节信息推动交流电动机。除此之外，系统软件带通信作用，可以接受上位机软件的命令，开展远程控制数字控制。与此同时还可以在控制器当地的触摸屏一体机上根据菜单栏和按键完成当场人工操纵。
关键作用叙述：
(1)一体化总体设计，立即接受4～20mA/4～12mA/12～20mA/0～5V/1～5V等操纵数据信号，导出防护的4～20mA阀位意见反馈数据信号；
(2)具备模拟仿真运作作用，并可依据客户设置的总流量性能曲线图运作；
(3)操纵数据信号短路常见故障分辨、警报及保障作用。短路常见故障时可使执行器或开、或关、或保特、或在0～100%中间预设的随意值；
(4)数据表明，显示操纵数据信号值、阀位值、常见故障类型；
(5)RS485远程控制通信作用，根据通信协议在上位机软件开展程序编写组态软件，对全过程量、开关量作数据信息或图像处理。
(6)闸阀行程安排自整定值，输出数字信号自校正。
2系统软件硬件配置构成
控制器依据智能化系统、稳定性高、抗干扰性强、低成本等标准，操纵主要选用8位微控制器MC68HC908SR12(SR12)，电机控制系统的主控制电路选用电力电子学完成。SR12具备速度更快、作用强和价钱不高特性。其最大输出功率可达8MHz，有512字符的片内RAM、12K字节数的片内FLASH储存器，14路10位A/D，及SCI、I2C、SPI等通信插口［1，4］。
系统应用SR12内部结构的A/D开展闸阀部位数据信号及键入操纵信息的收集，运用PWM导出通过过滤后的地方数据信号，运用I2C系统总线与外界储存器AT24C08开展通信储存设定值，运用SCI插口根据MAX485与上位机软件开展数据传输，灵活运用了该处理器的里面网络资源，节省了成本费。
2.1数据信号键入一部分
运用SR12内部结构A/D变换，将插入的数字信号和闸阀部位意见反馈的数字信号开展量化分析。选用REF02做为A/D的标准工作电压，其环境温度飘移指数为3PPM/℃。
2.2数据信号导出一部分
SR12有3安全通道8位快速PWM，每一个安全通道有单独的计数，可挑选PWM键入钟表以造成各种各样PWM工作频率，并有全自动相位差操纵。运用在其中一路PWM做为plc导出数据信号，其他双路做为电机控制系统数据信号。与此同时挑选I/O口PTB6做为电磁阀开关量导出的调节数据信号。
2.3输出防护
系统软件在工业生产当场应用时，牵涉到各种各样仪表盘、感应器及执行器，会因为多种缘故引进信号干扰及其各种各样风险的强工作电压数据信号。为了更好地确保系统的安全性，确保检查的合理性和运作的稳定性，选用光电耦合器LOC210对输出数据信号开展防护，如下图2所显示。
图2中，左边有CPU系统软件的数据地，右边有外界系统软件的地。与此同时，外界系统软件的开关电源与内部结构体系的开关电源彻底防护。
2.4通信一部分
为了更好地进行工业生产当场远程操作和组网方案的必须，系统软件适用RS485通讯方式。脉冲信号变换处理芯片选用MAX485。具体运行时，可以与上位机软件开展远距离通信，开展运作方法设置并监管运作情况。
2.5电机驱动器一部分
电动机的推动选用电力工程开关元件双向可控硅BTA16。双向可控硅具备电源开关速度更快、使用寿命长、无火苗和拉弧状况等特性［2］，确保执行器在高溫情况下的长久稳定运作，与此同时有利于对电动机的维护。主电源电路与CPU中间选用光电耦合器MOC302X推动，如下图3所显示，图上ZL为电机负载。
在制定中，MOC3020的二极管前向电流量为15mA,MOC3021和MOC3023各自为8mA和3mA，因此可以由MC68HC908SR12的I/O口选用灌电流量方法立即推动。在具体运行时RC消化吸收控制回路的具体主要参数必须依据电机参数(ZL)的差异明确。
必须留意的是，MOC302X的抗压是400V，假如电动机必须工作中在380V下或是电动机的反电势差较为大时，要采用MOC308X系列产品。
3软件开发
控制板的手机软件主要是由子程序、工业触摸屏程序处理及全自动调节、常见故障解决、A/D变换和数据处理方法、手动式实际操作常见故障解决等程序段构成。主操作程序如下图4所显示。
在实施环节中，分辨各种各样常见故障情况，发觉常见故障，马上警报表明，与此同时导出一组电磁阀开关量数据信号给客户，并断开电动机开关电源。
系统软件使用4个键重复使用的办法完成系统的调节及主要参数设置。4个键的定位各自为F(Function)、U(Up)、D(Dowm)、S(Shift)。F为功能按键，按此键没置菜单栏，多次按F键后可撤出菜单栏。U、D键各自意味着提升和减少现阶段标值或开展主要参数挑选，在人工实际操作中意味着往上或往下命令。S为转换键，可以更改现阶段键入聚焦点，相互配合U、D键，可以很便捷的完成随意数据的键入。
在电动机控制系统上选用PID调整，防止了超调、震荡的产生，与此同时可选立即控制算法和占比 步进电机操纵等操控方法，使体系能适用不一样种类的电动机。
系统软件的软件开发促使可及时调节闸阀两边部位，只需调节好行程开关后作一次自整定值(F、S键与此同时按住10s)就可以，巨大地点便了客户。系统软件还给予RS485通信协议，客户可以根据上位机软件程序编写操纵闸阀，使阀门连接网络通信及计算机系统控制更为便捷。
4结语
该体系的不同关键程序模块集中化在片式微控制器中，减少了操作系统的成本费，提升了稳定性，减少了容积，可同时安裝于电动执行器内部结构而不用改变原机械设备组织，这不但便捷了目前执行器的生产制造，也有助于原来旧机器设备的更新改造。与此同时，系统软件的硬件开发综合考虑了工业生产当场的条件状况，采用了健全的反干扰方法和常见故障保障措施，使体系能适用制造业当场的自然环境。
该体系已具体建成投产，现阶段在各类工业生产条件下运作优良。
论文参考文献
［1］张友德.M68HC08系列产品单片机原理与运用［M］.上海市：上海复旦大学出版社出版，2001.
［2］王兆安.电力电子学［M］.北京市：机械工程出版社出版，2001.
［3］张卫华.电动调节阀智能化自动控制系统的研发［J］.青岛市大学学报，2003，16(3)：79-82.
关键字：闸阀电动执行器；控制器；MC68HC908SR12
前言
水、汽、油等液体与工业发展有着紧密联系，而液体在工业生产上的使用离不了管道网系统软件，有管道网必定有阀门。伴随着自动化技术的发展趋势，传统式的手工制作机械设备调整方法在很多场所已不会再适用。要完成管道网体系的工控自动化管理方法，也是离不了电动调节阀这一管道网系统软件中的执行器。在一些运用场所，对阀体的操纵不仅是简洁的开关操纵，还牵涉到开启度操纵及其总流量等各种各样关联操纵，这对闸阀电动执行器控制板的方便性明确提出了更好的规定。原文中运用微控制器设计方案了一种闸阀自动控制系统建立了阀门执行机构操纵的智能化系统。
1系统软件原理和作用
闸阀的调节量为闸阀开启度，在使用场所通常会按照具体必须将闸阀开或关，或是开到一定水平，乃至动态性的以一种规律性电源开关。在传统式的仿真模拟操纵方法选用时长、电流量的多少来表明闸阀的打开视角。因为危害时长、电流量(工作电压)等技术参数的原因许多，因而表明的打开视角与闸阀的真实部位不容易做到同歩，经常会出现显著的偏差［3］。与此同时，简易的plc操纵给予的信息内容极其比较有限，不益于操作系统的调节和维修。小编设计方案的全智能自动控制系统选用智能化的办法来操纵电动执行器运作。其控制器系统软件组成如下图1所显示。
选用MOTOROLA企业片式微控制器和外场处理芯片构成智能化系统的地方操纵模块，接受统一的规范直流电数据信号(如4～20mA的交流电数据信号)，经信号分析及A/D变换送至微控制器，微处理器将解决后的数据信息送至表明模块表明调整结论，计算解决后形成的调节信息推动交流电动机。除此之外，系统软件带通信作用，可以接受上位机软件的命令，开展远程控制数字控制。与此同时还可以在控制器当地的触摸屏一体机上根据菜单栏和按键完成当场人工操纵。
关键作用叙述：
(1)一体化总体设计，立即接受4～20mA/4～12mA/12～20mA/0～5V/1～5V等操纵数据信号，导出防护的4～20mA阀位意见反馈数据信号；
(2)具备模拟仿真运作作用，并可依据客户设置的总流量性能曲线图运作；
(3)操纵数据信号短路常见故障分辨、警报及保障作用。短路常见故障时可使执行器或开、或关、或保特、或在0～100%中间预设的随意值；
(4)数据表明，显示操纵数据信号值、阀位值、常见故障类型；
(5)RS485远程控制通信作用，根据通信协议在上位机软件开展程序编写组态软件，对全过程量、开关量作数据信息或图像处理。
(6)闸阀行程安排自整定值，输出数字信号自校正。
2系统软件硬件配置构成
控制器依据智能化系统、稳定性高、抗干扰性强、低成本等标准，操纵主要选用8位微控制器MC68HC908SR12(SR12)，电机控制系统的主控制电路选用电力电子学完成。SR12具备速度更快、作用强和价钱不高特性。其最大输出功率可达8MHz，有512字符的片内RAM、12K字节数的片内FLASH储存器，14路10位A/D，及SCI、I2C、SPI等通信插口［1，4］。
系统应用SR12内部结构的A/D开展闸阀部位数据信号及键入操纵信息的收集，运用PWM导出通过过滤后的地方数据信号，运用I2C系统总线与外界储存器AT24C08开展通信储存设定值，运用SCI插口根据MAX485与上位机软件开展数据传输，灵活运用了该处理器的里面网络资源，节省了成本费。
2.1数据信号键入一部分
运用SR12内部结构A/D变换，将插入的数字信号和闸阀部位意见反馈的数字信号开展量化分析。选用REF02做为A/D的标准工作电压，其环境温度飘移指数为3PPM/℃。
2.2数据信号导出一部分
SR12有3安全通道8位快速PWM，每一个安全通道有单独的计数，可挑选PWM键入钟表以造成各种各样PWM工作频率，并有全自动相位差操纵。运用在其中一路PWM做为plc导出数据信号，其他双路做为电机控制系统数据信号。与此同时挑选I/O口PTB6做为电磁阀开关量导出的调节数据信号。
2.3输出防护
系统软件在工业生产当场应用时，牵涉到各种各样仪表盘、感应器及执行器，会因为多种缘故引进信号干扰及其各种各样风险的强工作电压数据信号。为了更好地确保系统的安全性，确保检查的合理性和运作的稳定性，选用光电耦合器LOC210对输出数据信号开展防护，如下图2所显示。
图2中，左边有CPU系统软件的数据地，右边有外界系统软件的地。与此同时，外界系统软件的开关电源与内部结构体系的开关电源彻底防护。
2.4通信一部分
为了更好地进行工业生产当场远程操作和组网方案的必须，系统软件适用RS485通讯方式。脉冲信号变换处理芯片选用MAX485。具体运行时，可以与上位机软件开展远距离通信，开展运作方法设置并监管运作情况。
2.5电机驱动器一部分
电动机的推动选用电力工程开关元件双向可控硅BTA16。双向可控硅具备电源开关速度更快、使用寿命长、无火苗和拉弧状况等特性［2］，确保执行器在高溫情况下的长久稳定运作，与此同时有利于对电动机的维护。主电源电路与CPU中间选用光电耦合器MOC302X推动，如下图3所显示，图上ZL为电机负载。
在制定中，MOC3020的二极管前向电流量为15mA,MOC3021和MOC3023各自为8mA和3mA，因此可以由MC68HC908SR12的I/O口选用灌电流量方法立即推动。在具体运行时RC消化吸收控制回路的具体主要参数必须依据电机参数(ZL)的差异明确。
必须留意的是，MOC302X的抗压是400V，假如电动机必须工作中在380V下或是电动机的反电势差较为大时，要采用MOC308X系列产品。
3软件开发
控制板的手机软件主要是由子程序、工业触摸屏程序处理及全自动调节、常见故障解决、A/D变换和数据处理方法、手动式实际操作常见故障解决等程序段构成。主操作程序如下图4所显示。
在实施环节中，分辨各种各样常见故障情况，发觉常见故障，马上警报表明，与此同时导出一组电磁阀开关量数据信号给客户，并断开电动机开关电源。
系统软件使用4个键重复使用的办法完成系统的调节及主要参数设置。4个键的定位各自为F(Function)、U(Up)、D(Dowm)、S(Shift)。F为功能按键，按此键没置菜单栏，多次按F键后可撤出菜单栏。U、D键各自意味着提升和减少现阶段标值或开展主要参数挑选，在人工实际操作中意味着往上或往下命令。S为转换键，可以更改现阶段键入聚焦点，相互配合U、D键，可以很便捷的完成随意数据的键入。
在电动机控制系统上选用PID调整，防止了超调、震荡的产生，与此同时可选立即控制算法和占比 步进电机操纵等操控方法，使体系能适用不一样种类的电动机。
系统软件的软件开发促使可及时调节闸阀两边部位，只需调节好行程开关后作一次自整定值(F、S键与此同时按住10s)就可以，巨大地点便了客户。系统软件还给予RS485通信协议，客户可以根据上位机软件程序编写操纵闸阀，使阀门连接网络通信及计算机系统控制更为便捷。
4结语
该体系的不同关键程序模块集中化在片式微控制器中，减少了操作系统的成本费，提升了稳定性，减少了容积，可同时安裝于电动执行器内部结构而不用改变原机械设备组织，这不但便捷了目前执行器的生产制造，也有助于原来旧机器设备的更新改造。与此同时，系统软件的硬件开发综合考虑了工业生产当场的条件状况，采用了健全的反干扰方法和常见故障保障措施，使体系能适用制造业当场的自然环境。
该体系已具体建成投产，现阶段在各类工业生产条件下运作优良。
论文参考文献
［1］张友德.M68HC08系列产品单片机原理与运用［M］.上海市：上海复旦大学出版社出版，2001.
［2］王兆安.电力电子学［M］.北京市：机械工程出版社出版，2001.
［3］张卫华.电动调节阀智能化自动控制系统的研发［J］.青岛市大学学报，2003，16(3)：79-82.
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