远程阀门开度控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了远程阀门开度控制系统，主要由位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机、调整电路、掉电保护电路、GPRS通信装置、数据存储器和控制面板构成，掉电保护电路与中心CPU相连接，中心CPU分别通过RS232与数据存储器和控制面板相连接，中心CPU通过GPRS通信装置与上位机通信，位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机和阀门依次连接形成一个闭环回路，调整电路通过A/D转换器与中心CPU相连接。系统通过闭环回路自动检测阀门开度并根据需要调整阀门开度，在实现了阀门自动控制的同时采用GPRS传输方式实现了系统的远程控制。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
远程阀门开度控制系统
本技术涉及自动控制领域，具体是指一种远程阀门开度控制系统。
技术介绍
水、汽、油等流体与工业发展有着密切联系，而流体在工业上的应用离不开管网系统，有管网必然有阀门。随着工业自动化的发展，传统的手工机械调节的方式在许多场合已不再适用。要实现管网系统的工业自动化管理，离不开自动阀门这个管网系统中的执行机构。如果是在有毒、易爆或易燃介质的生产现场，人工现场控制就极为危险，因此，远距离自动控制在这类应用场合更为必要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够自动控制阀门的系统，通过设计闭环回路自动检测阀门开度并根据需要调整阀门开度，在实现阀门自动控制的同时采用GPRS远程传输方式实现系统的远程控制。本技术通过下述技术方案实现:远程阀门开度控制系统，主要由位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机、调整电路、掉电保护电路、GPRS通信装置、数据存储器和控制面板构成，掉电保护电路与中心CPU相连接，中心CPU分别通过RS232与数据存储器和控制面板相连接，中心CPU通过GPRS通信装置与上位机通信，位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机和阀门依次连接形成一个闭环回路，调整电路通过A/D转换器与中心CPU相连接。位置变送器将阀门的开度情况转换成对应的角度信号，进而转换成系统所接收的f 5V的DC电压信号，因此可以依据电压和角度的线性关系得到相应的位置信号，位置信号经过射极跟随器进行阻抗处理变化之后的信号发送到A/D转换器进行模数转换后输入到中心CPU，中心CPU进行运算后将信息发送到作为控制面板的带LCD的液晶显示屏进行显示，同时通过双向可控硅将信号发送到电机驱动器，电机驱动器带动电机转动，经过减速机减速后控制阀门开度。在中心CPU掉电的情况下，掉电保护电路将电源切换到备用电源，中心CPU在将数据发送到数据存储器进行储存的同时通过GPRS通信装置将数据发送到上位机实现远程控制。进一步地，所述中心CPU通过双向可控硅与电机驱动器相连接。双向可控硅是一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件，在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件更为可贵的可控性。当CPU控制电机开通时，双向可控硅在电压波形周期的过零点开通。这时，可控硅上的压降接近零，电流接近正弦波。在关断时，当CPU脉冲产生关断的控制脉冲时，可控硅在电压波形的过零点切断，恢复关断状态。此时，可控硅上的电压波形等于电源波形。进一步地，中心CPU选用MC68HC908。MC68HC908SR12是一款高性能的8位单片机，具有速度快、功能强和价格低等特点。该芯片采用最高8MHz内部总线频率工作，有512字节的片内RAM、12K字节的片内FLASH存储器，14路10位A/D，及SCI，I2C, SPI等通信接口，可以应用摩托罗拉提供的专用开发软件进行开发，具有在线编程和保密功能。进一步地，所述A/D转换器选用AD650。AD73360是ADI公司推出的可编程6通道16位串行Σ-Λ模数转换器。它有6个模拟量输入通道，每个通道可以输出长度为16位的数字量。这6个通道可同时采样，并且无需中央处理器干预，有效地减小了由于采样时间不同而产生的相位误差，各个通道的采样速率可以利用控制字进行设定，设定值有8kHz、16kHz、32kHz和64KHz，每个通道允许频率为O?4kHz的模拟信号通过。由于各个通道都有内置的反混迭滤波器，因此对反混迭滤波器的要求大为降低，仅需要简单的一阶RC滤波器即可。此外，与并行接口相比，采用串行接口使硬件连接线大为减少，不仅可以减小印制电路板的面积，还可以减少电磁干扰，从而提高系统的可靠性。本技术与现有技术相比，具有的有益效果为:系统通过设计闭环回路自动检测阀门开度并根据需要调整阀门开度，在实现了阀门自动控制的同时采用GPRS远程传输方式实现了系统的远程控制。【附图说明】图1为系统总体结构图。【具体实施方式】下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1:如图1所示，远程阀门开度控制系统，主要由位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机、调整电路、掉电保护电路、GPRS通信装置、数据存储器和控制面板构成，掉电保护电路与中心CPU相连接，中心CPU分别通过RS232与数据存储器和控制面板相连接，中心CPU通过GPRS通信装置与上位机通信，位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机和阀门依次连接形成一个闭环回路，调整电路通过A/D转换器与中心CPU相连接。工作原理为:位置变送器将阀门的开度情况转换成对应的角度信号，进而转换成系统所接收的f 5V的DC电压信号，因此可以依据电压和角度的线性关系得到相应的位置信号，位置信号经过射极跟随器进行阻抗处理变化之后的信号发送到A/D转换器进行模数转换后输入到中心CPU，中心CPU进行运算后将信息发送到作为控制面板的带LCD的液晶显示屏进行显示，同时通过双向可控硅将信号发送到电机驱动器，电机驱动器带动电机转动，经过减速机减速后控制阀门开度。在中心CPU掉电的情况下，掉电保护电路将电源切换到备用电源，中心CPU在将数据发送到数据存储器进行储存的同时通过GPRS通信装置将数据发送到上位机实现远程控制。实施例2:本实施例在实施例1的基础上，公开了远程阀门开度控制系统的优选结构，本实施例中，所述中心CPU通过双向可控硅与电机驱动器相连接。双向可控硅是一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件，在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件更为可贵的可控性。当CPU控制电机开通时，双向可控硅在电压波形周期的过零点开通。这时，可控硅上的压降接近零，电流接近正弦波。在关断时，当CPU脉冲产生关断的控制脉冲时，可控硅在电压波形的过零点切断，恢复关断状态。此时，可控硅上的电压波形等于电源波形。本实施例中，中心CPU选用MC68HC908。MC68HC908SR12是一款高性能的8位单片机，具有速度快、功能强和价格低等特点。该芯片采用最高8MHz内部总线频率工作，有512字节的片内RAM、12K字节的片内FLASH存储器，14路10位A/D，及SCI，I2C, SPI等通信接口，该可以应用摩托罗拉提供的专用开发软件进行开发，具有在线编程和保密功能。本实施例中，所述A/D转换器选用AD650。AD73360是ADI公司推出的可编程6通道16位串行Σ-Λ模数转换器。它有6个模拟量输入通道，每个通道可以输出长度为16位的数字量。这6个通道可同时采样，并且无需中央处理器干预，有效地减小了由于采样时间不同而产生的相位误差，各个通道的采样速率可以利用控制字进行设定，设定值有8kHz、16kHz、32kHz和64KHz，每个通道允许频率为O?4kHz的模拟信号通过。由于各个通道都有内置的反混迭滤波器，因此对反混迭滤波器的要求大为降低，仅需要简单的一阶RC滤波器即可。此外，与并行接口相比，采用串行接口使硬件连接线大为减少，不仅可以减小印制电路板的面积，还可以减少电磁干扰，从而提高系本文档来自技高网...

【技术保护点】
远程阀门开度控制系统，其特征在于：主要由位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机、调整电路、掉电保护电路、GPRS通信装置、数据存储器和控制面板构成，掉电保护电路与中心CPU相连接，中心CPU分别通过RS232与数据存储器和控制面板相连接，中心CPU通过GPRS通信装置与上位机通信，位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机和阀门依次连接形成一个闭环回路，调整电路通过A/D转换器与中心CPU相连接。

【技术特征摘要】
1.远程阀门开度控制系统，其特征在于:主要由位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机、调整电路、掉电保护电路、GPRS通信装置、数据存储器和控制面板构成，掉电保护电路与中心CPU相连接，中心CPU分别通过RS232与数据存储器和控制面板相连接，中心CPU通过GPRS通信装置与上位机通信，位置变送器、射极跟随器、A/D转换器、中心CPU、电机驱动器、电机、减速机和阀门依次连接形成一个闭环回路，调...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌，
申请(专利权)人：成都信鑫信息技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：