基于單片機的閥門定位器設(shè)計與開發(fā),基于,單片機,閥門,定位器,設(shè)計,開發(fā) 一.項目簡介二.項目執(zhí)行環(huán)節(jié)三.總結(jié)與展望四.項目預(yù)期成果 近幾年在線資產(chǎn)管理系統(tǒng)（AMS）越來越多地被應(yīng)用到石化、化工、生物工程、食品醫(yī)藥、水處理及一切流體控制等項目中，最大限度地優(yōu)化生產(chǎn)過程。作為控制閥的主要附件閥門定位器，隨著其診斷技術(shù)不斷發(fā)展、完善，對控制閥進(jìn)行工作性能診斷，從而優(yōu)化裝置運行。由于閥門定位器的出現(xiàn)，使控制閥的控制精度、抗干擾能力、響應(yīng)時間、流量特性等得到了大大地改善，現(xiàn)在幾乎所有的控制閥都使用了閥門定位器，它已經(jīng)成為控制閥不可缺少的搭檔。帶智能定位器的控制閥被安裝在各種過程裝置上，長期穩(wěn)定、可靠地高負(fù)荷運轉(zhuǎn)，地位十分重要?，F(xiàn)在很多高精度的閥門定位器都是依靠進(jìn)口。本文所述的閥門定位器是以單片機ATmega16為核心部件，還包括顯示電路，RS485接口、電源、復(fù)位電路、I/V轉(zhuǎn)換電路、報警器等組成基本控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。因為智能閥門定位器具有非線性和實時性，并且在控制過程中出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，所以采用模糊自整定PID結(jié)合產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，使閥芯準(zhǔn)確定位，實現(xiàn)對閥門工作的閉環(huán)控制。模糊自整定PID使系統(tǒng)可以進(jìn)行在線的、實時的控制。這些功能的實現(xiàn)是用C語言的軟件程序支持。同時，在軟件程序的支持下其它的硬件也能夠?qū)Ω鞣N電信號進(jìn)行反應(yīng)和處理，并同時對閥門工作中出現(xiàn)的故障情況也可以做出緊急反應(yīng) 本次設(shè)計主要是利用已經(jīng)學(xué)過的單片機技術(shù),來設(shè)計完成一個高精度的數(shù)字閥門定位器。閥門定位器的組成一個閥門定位器，不管是氣動還是電動的，都是由以下三部分組成：（1）輸入機構(gòu)：輸入部分檢測從前向通道引入的信號并將其送到比較裝置。（2）比較機構(gòu)：比較機構(gòu)比較設(shè)定信號和閥位反饋信號，如果檢測到這兩個信號之間有不同，就通過算法得到控制信號驅(qū)動閥門直至閥門反饋信號與設(shè)定信號一致。（3）反饋機構(gòu)：反饋裝置檢測閥門位置的變化，并把反饋信號傳遞到前向通道 通過互聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)業(yè)內(nèi)雜志了解閥門控制器的最新技術(shù)、發(fā)展趨勢以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。確定系統(tǒng)主要功能,并對場景進(jìn)行設(shè)計。2.方案設(shè)計：方案設(shè)計：根據(jù)系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能制定設(shè)計方案并論證方案的可行性，確定使用的主要技術(shù)及元器件，評估系統(tǒng)最終可能達(dá)到的性能，最終獲得最佳性價比的合理方案。主控制器：ATMEGE16單片機 信息采集接口:各種傳感器 外圍控制接口:閥門1.文獻(xiàn)查閱：文獻(xiàn)查閱：二二.項目執(zhí)行環(huán)節(jié)項目執(zhí)行環(huán)節(jié)3.研制開發(fā)：研制開發(fā)：a.根據(jù)設(shè)計方案將整個系統(tǒng)的功能分成幾大模塊，分別設(shè)計電路圖，制作電路板并焊接測試；b.進(jìn)行各個模塊驅(qū)動程序的編寫調(diào)試;c.軟硬件聯(lián)合調(diào)試，完成所有功能要求并測試系統(tǒng)實際性能指標(biāo)。4.撰寫研究報告撰寫研究報告：根據(jù)實際的制作情況撰寫論文，總結(jié)設(shè)計過程中的經(jīng)驗和教訓(xùn)。5.結(jié)題和答辯結(jié)題和答辯：準(zhǔn)備結(jié)題材料，撰寫POWERPOINT，參加學(xué)校組織的答辯6.成果推廣或論文發(fā)表成果推廣或論文發(fā)表：根據(jù)實際情況，從市場、性價比等幾個方面考慮，探討成果推廣的可能。三三.總結(jié)和展望總結(jié)和展望本人基本完成了對閥門定位器系統(tǒng)的初步研究與開發(fā)，主要完成的工作包括以下幾個方面：（1）了解、準(zhǔn)備階段（2）對智能閥門定位器的研制智能閥門定位器的研制主要分為三個階段來做的：（a）對硬件的設(shè)計：根據(jù)閥門定位器的作用和發(fā)展趨勢，本文研制的智能閥門定位器系統(tǒng)主要由具有更高性價比的單片機ATmega16，顯示電路，RS485接口轉(zhuǎn)換芯片MAX485以及電源、復(fù)位電路、I/V轉(zhuǎn)換電路、報警器等組成基本控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。（b）對軟件的編寫：（3）制作、調(diào)試階段等本系統(tǒng)的研究和設(shè)計工作完成時，我在原理圖的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了仿真，并將程序通過JTAG口下載到閥門定位器中，對其進(jìn)行實質(zhì)的調(diào)試工作，調(diào)試仿真工作并沒有得到預(yù)期效果。雖然本設(shè)計比傳統(tǒng)的閥門定位器有了很大的改進(jìn)，但是由于作者各方面的限制，研制出的這個系統(tǒng)離一個完全成熟的閥門定位器還有一定的差距。因此，在以下幾個方面還可以做大量的工作：（1）在通訊方面，本系統(tǒng)除了可以和PC機進(jìn)行直接通訊，而且可以加入總線等，并且還可以在上位機上做一些開發(fā)，使得閥門定位器更為智慧、做到真正的遠(yuǎn)程控制。（2）在系統(tǒng)的抗干擾方面，還得深入到現(xiàn)場，根據(jù)大量的實踐再做進(jìn)一步的改進(jìn)。特色與創(chuàng)新點特色與創(chuàng)新點：預(yù)期成果預(yù)期成果四四.項目預(yù)期成果項目預(yù)期成果高精度的數(shù)字閥門定位器高精度的數(shù)字閥門定位器