[实用新型]一种电动执行机构的智能控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及控制器技术，具体为一种电动执行机构的智能控制系统，适用于电厂、冶金、化工、石油、建材、轻工及水处理等行业生产过程的智能测量和自动控制。

背景技术

目前，公知的电动执行机构主要是由传感器、控制器、减速器、电机及联接部分组成。电动执行机构是用单相交流伺服电动机或三相交流伺服电动机为驱动装置的伺服机构。由与电动执行机构配接的控制器接受来自调节器或计算机的信号与电动执行机构传感器反馈回来的信号进行比较放大，输出足够大的功率，使电机旋转带动减速器工作，直到信号偏差小于死区为止，此时电动执行机构的输出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。但是常规的电动执行机构采用模拟电路，调整设置繁琐，使用数码管显示不直观，要记代号，特别是驱动部分换向慢，精度低，不适应现代工业控制需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种电动执行机构的智能控制系统，该智能控制系统结构简单，设置容易，驱动转向快，控制精度高，适于电动执行机构的工业化使用。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是：设计一种电动执行机构的智能控制系统，由硬件部分和软件部分组成，其特征在于：

所述的硬件部分采用模块化设计，包括以下组成单元：微处理器、A/D模数转换器、D/A数模转换器，显示电路，光隔离电路和电机驱动电路；各组成单元以微处理器为核心，采用星型连接方式与微处理器连接：A/D模数转换器和D/A数模转换器嵌装在微处理器内；微处理器通过A/D模数转换器与光隔离电路相连；微处理器通过D/A数模转换器与调节器连接；微处理器通过通信端口与显示电路相连；微处理器通过强电隔离电路和可控硅与电机驱动电路相连；

所述的软件部分包括主程序、人机界面处理程序、自动调试程序、故障处理程序、数模转换和数据处理程序及手动操作故障处理程序。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1.采用中文显示方式，按键输入，设置简洁，使用方便；2.采用可控硅控制电机换向为微秒级，比现有技术用继电器、接触器的秒级控制要高两个数量级，且无火花，驱动转向快使，用寿命长；3.采用数字比较方式高速处理、智能定位、自适应算法和电器刹车，适于电动执行机构的工业化使用。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的整体结构组成示意图；

图2为本实用新型一种实施例的系统设置流程示意图；

图3为本实用新型一种实施例的系统运行流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和其附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型设计的电动执行机构的智能控制系统(简称控制系统，参见图1-3)，由硬件部分和软件部分组成，其特征在于：

所述的硬件部分采用模块化设计，包括以下组成单元(参见图1)：微处理器1、A/D模数转换器2、D/A数模转换器3，显示电路4，光隔离电路5和电机驱动电路6；各组成单元以微处理器1为核心，采用星型连接方式与微处理器1连接：A/D模数转换器2和D/A数模转换器3嵌装在微处理器1内；微处理器1通过A/D模数转换器2与光隔离电路5相连；微处理器1通过D/A数模转换器2与调节器(DCS)连接；微处理器1通过通信端口与显示电路4相连；微处理器1通过强电隔离电路和可控硅与电机驱动电路6相连；

所述的软件部分包括主程序、人机界面处理程序、自动调试程序、故障处理程序、数模转换和数据处理程序及手动操作故障处理程序。

本实用新型控制系统根据智能化、模块化、可靠性高、抗干扰能力强和成本低等原则设计。控制核心微处理器1采用ATXmega32A4-AU型微处理器，该微处理器为先进的RISC结构的工业级8/16位微处理器，具有速度快、功能强和价格低等特点，其最高工作频率可达32MHz，有4K字节的片内RAM、1024字节的电可擦可编程只读存储器EEPROM、36+4K字节的片内FLASH存储器，8路12位A/D，2路12位D/A及SCI、I2C、SPI等通讯接口。

本实用新型控制系统应用内部的A/D模数转换器2进行阀门(电动执行机构以阀门为例，下同)位置信号及输入控制信号的采集，利用脉宽调制PWM输出经过滤波后的位置信号，利用EEPROM存储器进行通讯存储设置值，利用串行通信接口SCI通过MAX485接口芯片与上位机进行数据交换，充分利用了该芯片的内部资源，节约了成本。