一种智能阀门定位器控制器，作为调节阀的重要辅助附件之一，应用于电力、冶金、石化、轻纺、食品、医药等行业的气动阀门执行器或电动阀门执行器控制。智能阀门定位器控制器可接收上位机给定的阀门开度DC4-20mA输入信号指令或上位机采用MODBUS协议经RS485通信给出的指令，同时还接收阀门执行机构的阀门开度反馈0-2V信号，两路模拟信号经AD转换后，送往阀门定位器控制器的微处理器进行运算比较，进而产生输出信号控制阀门执行机构运转，实现阀门的开度控制。由于采用的RS485通信，可利用上位机可视化界面显示阀门的工作状态及参数的整定。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种智能阀门定位器控制器，作为调节阀的重要辅助附件之一，应用于电力、冶金、石化、轻纺、食品、医药等行业的气动阀门执行器或电动阀门执行器控制。智能阀门定位器控制器可接收上位机给定的阀门开度DC4-20mA输入信号指令或上位机采用MODBUS协议经RS485通信给出的指令，同时还接收阀门执行机构的阀门开度反馈0-2V信号，两路模拟信号经AD转换后，送往阀门定位器控制器的微处理器进行运算比较，进而产生输出信号控制阀门执行机构运转，实现阀门的开度控制。由于采用的RS485通信，可利用上位机可视化界面显示阀门的工作状态及参数的整定。【专利说明】智能阀门定位器控制器
本专利技术涉及模拟量采集、模拟量输出及上下位机通信的阀门定位器控制器，是一种调节阀门开度的测控仪表。
技术介绍
气动阀门执行器或电动阀门执行器，均需要定位器进行阀门开度控制。智能阀门定位器控制器是调节阀的重要辅助附件之一，广泛应用于电力、冶金、石化、轻纺、食品、医药等行业。传统定位器控制器，行程和零点调整时常需要反复调整，调校麻烦，功能单一、可扩展性差。近年来，随着电子信息和自动化技术的发展，以及现场总线和开放式总线技术的应用，智能阀门定位器控制器作为新一代产品，将传统型阀门定位器控制器的功能与数字通信技术结合起来。可实现自动调整零位，阀门故障诊断技术智能化，且控制精度高，维修保养以及现场调校方便等特点。使用智能阀门定位器控制器，能够改善调节阀的流量特性和性能，可以通过总线进行数字信息通信，利用上位机的可视化监控界面直观显示阀门的工作状态。
技术实现思路
本专利技术针对其它类型产品的不足提出改进方案，研制一种智能阀门定位器。 一种智能阀门定位器控制器仪表，智能阀门定位器控制器的原理框图如图1所示.具体包括 1.DC4-20mA信号输入电路； 2.阀门反馈信号0-2V输入电路； 3.AD转换电路； 4.12C总线磁隔离电路ADuM1250 ； 5.微处理器电路 STM32F103RBT6 6.RS485 磁隔离电路 ADM2483 7.按键和数码管电路； 8.2路可控硅输出电路； 9.DC4_20mA 输出电路。 指令DC4_20mA模拟信号和阀门反馈DC0-2V模拟信号经电压跟随后送入精密自校准串行A/D转换器ADS1110进行模数转换，转换好的数据，通过磁隔离芯片ADUM1250，送给微处理器(STM32F103RBT6)的I2C引脚进行数据读取。RS485单元，也采用磁隔离技术，使用通信芯片ADM2483连接上位机，上下位机采用MODBUS协议，实现上下位机的数据交换与指令传输。 本专利技术的有益效果是:采用精密自校准串行A/D转换器ADS1110进行模数转换，磁隔离技术实现了模拟信号和RS485通信信号的电气隔离，既有效地实现了隔离，又使装置小型化。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，为了清楚的表达，将芯片无需说明的1 口引脚略去。 图1为本专利技术实施例提供的智能阀门定位器控制器系统原理框图； 图2为本专利技术实施例提供的智能阀门定位器控制器电路原理图。 【具体实施方式】 智能阀门定位器控制器接收上位机的DC4_20mA信号指令或通过RS485通信获得的阀门开度信号，进行阀门的闭环开度控制。其特征在于:如图2所示，上位机输入的DC4-20mA模拟信号采用精密电阻Rl转换为电压信号后，送入电压跟随器Ul后送入精密自校准串行A/D转换器ADS1110(U3)进行模数转换，转换好的数据，通过磁隔离芯片ADuM1250(U5)，送给微处理器STM32F103RBT6 (U6)的I2C引脚(59，58引脚)进行数据读取。另一路由阀门执行机构给出的阀门开度DC0-2V模拟信号，直接送往电压跟随器U2，再将信号弓I入精密自校准串行A/D转换器ADS1110 (U4)进行模数转换，将转换好的数据挂接在同一磁隔离芯片ADuMl250 (U5)上，后送给微处理器STM32F103RBT6 (U6)的I2C引脚(59，58引脚)进行数据读取。RS485单元，采用磁隔离通信芯片ADM2483 (U7)连接至上位机。上位机与下位机采用MODBUS协议，实现上下位机的数据交换与指令传输。阀门开度控制信号DC4-20mA模拟信号输出由微处理器(STM32F103RBT6) (U6)的PWM引脚输出脉宽调制信号，送往内含光电隔离的DC4-20mA信号变换电路进行变换后，输出DC4_20mA控制信号；或者阀门开度控制信号直接由STM32F103RBT6微处理器的两引脚直接给出，驱动两个可控硅电路使阀门的执行机构运转，实现阀门的开度调节。LED数码管显示阀门定位器的输入输出参数:阀门开度DC0-2V、输入DC4-20mA信号、输出DC4_20mA，具体显示内容可通过按键进行切换。参数的输入输出及参数标定，也可通过按键进行输入。【权利要求】1.一种智能阀门定位器控制器仪表，仪表含有一路DC4-20mA模拟信号输入电路、一路DC0-2V模拟信号输入电路和一路DC4-20mA模拟信号输出电路，含有数码管显示电路和按键电路、微处理器电路及RS485通信电路；其特征在于:输入的DC4-20mA模拟信号采用精密电阻转换为电压信号后，送入电压跟随器，后送入精密自校准串行A/D转换器ADS1110进行模数转换，转换好的数据，通过磁隔离芯片ADuM1250，送给微处理器(STM32F103RBT6)的I2C引脚进行数据读取；另一路DC0-2V模拟信号，直接送往电压跟随器，再将信号引入精密自校准串行A/D转换器ADS1110进行模数转换，将转换好的数据挂接在同一磁隔离芯片ADuM1250上，送给微处理器(STM32F103RBT6)的I2C引脚进行数据读取；控制信号DC4-20mA模拟信号输出由微处理器(STM32F103RBT6)的PWM引脚输出脉宽调制信号，送往内含光电隔离的DC4-20mA信号变换电路进行变换后，输出DC4_20mA控制信号；也可由微处理器给出信号驱动可控硅电路进行阀门开度的调节；LED数码管显示阀门定位器的输入输出参数:包括输入阀门开度信号、DC4-20mA输入信号、DC4-20mA输出或阀门工作状态，具体显示内容可通过按键进行切换；参数的输入输出及参数标定，也可通过按键输入来完成；RS485单元，采用磁隔离通信芯片ADM2483连接上位机与下位机，实现上下位机的数据交换与指令传输。2.如权利要求1所述的智能阀门定位器控制器仪表，其特征在于:采用精密可连续自校准的串行A/D转换器ADSl110进行DC4-20mA和DC0-2V模数转换，并利用磁隔离芯片ADuMl250实现AD转换器件和微处理器的I2C总线连接。3.如权利要求1所述的智能阀门定位器仪表，其特征在于:所述的微处理器为STM32F103RBT6。4.如权利要求1所述的智能阀门定位器仪表，其特征在于:所述的RS485通信磁隔离芯片为ADM2483。【文档编号】F16K37/00GK203963225SQ201420204250【公开日】2014年11月26日 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能阀门定位器控制器仪表，仪表含有一路DC4‑20mA模拟信号输入电路、一路DC0‑2V模拟信号输入电路和一路DC4‑20mA模拟信号输出电路，含有数码管显示电路和按键电路、微处理器电路及RS485通信电路；其特征在于：输入的DC4‑20mA模拟信号采用精密电阻转换为电压信号后，送入电压跟随器，后送入精密自校准串行A/D转换器ADS1110进行模数转换，转换好的数据，通过磁隔离芯片ADuM1250，送给微处理器（STM32F103RBT6）的I2C引脚进行数据读取；另一路DC0‑2V模拟信号，直接送往电压跟随器，再将信号引入精密自校准串行A/D转换器ADS1110进行模数转换，将转换好的数据挂接在同一磁隔离芯片ADuM1250上，送给微处理器（STM32F103RBT6）的I2C引脚进行数据读取；控制信号DC4‑20mA模拟信号输出由微处理器（STM32F103RBT6）的PWM引脚输出脉宽调制信号，送往内含光电隔离的DC4‑20mA信号变换电路进行变换后，输出DC4‑20mA控制信号；也可由微处理器给出信号驱动可控硅电路进行阀门开度的调节；LED数码管显示阀门定位器的输入输出参数：包括输入阀门开度信号、DC4‑20mA输入信号、DC4‑20mA输出或阀门工作状态，具体显示内容可通过按键进行切换；参数的输入输出及参数标定，也可通过按键输入来完成；RS485单元，采用磁隔离通信芯片ADM2483连接上位机与下位机，实现上下位机的数据交换与指令传输。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：强文瑞，丁金华，李明颖，王德权，高腾，季田，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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