基于ARM的智能液压阀门定位器的设计与实现

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随着科技的发展,产品的信息化、数字化、智能化已经越来越受到人们的关注。各种智能产品的出现,势必推动工业自动化的发展。由于现代化工业生产要求生产过程控制更可靠、准确、快速,而液压技术以其特有的优势,在工业生产中迅速得到了广泛的应用,这使得基于液压控制技术的智能化产品受到越来越多的关注。智能液压阀门定位器集合了机械、电子、通讯以及控制理论知识和相关软件知识,是一个跨学科的智能产品。论文以实际的科研项目为背景,构建了由LPC2134微处理器、导电塑料电位器、两个电磁阀组成的双作用控制系统。在研究了阀门定位器工艺流程及控制要求的基础上,对智能液压阀门定位器系统进行了系统分析和总体设计,完成了基于ARM的智能液压阀门定位器的硬件设计和整个系统的软件编程与调试,并在试验的基础上进行多次验算和修正,最后试验结果基本达到了预期的效果。通过该产品的开发,跟踪了国际上最新的仪表发展技术,缩短了与国外同行的差距,实现了自动化仪表技术从模拟技术向数字技术的转变,并完成了执行机构与控制室内的控制设备的数字化,为国民经济各部门(电力、冶金、石化、建材、轻工、造纸等行业)提供了最新的自动化设备,从而带来了更高的经济效益。本文根据控制要求设计并实现了以LPC2134为核心的硬件电路,其中主要包括电源电路设计、前向通道和后向通道的设计、人机接口电路设计以及调试电路设计;在此基础上,采用模块化的软件设计方法对系统进行了软件设计,主要有主控程序、数据采集与处理、人机界面三大部分,其采用C语言和汇编的方法编程实现了系统的高效工作。与常规定位器相比,该定位器具有控制精度高、能耗低、调整方便、实用范围广、能够任意选择调节阀的流量特性等优点,同时该定位器还有阀位显示和故障报警等功能,而且它能集合一定人类的经验知识,具有一定的思维能力,符合过程控制的发展需要。
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