賈華++劉艷玲++姜軍

摘 要伴隨著智能自動(dòng)化技術(shù)的全面推廣，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行機(jī)構(gòu)也呈現(xiàn)出了多元化發(fā)展，執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為自動(dòng)化系統(tǒng)終端元素，是承載整個(gè)運(yùn)行過(guò)程安全性的重要機(jī)構(gòu)，因此，需要相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其安全性和運(yùn)行實(shí)效性予以更多的關(guān)注。本文對(duì)總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并集中闡釋了軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的具體流程。

【關(guān)鍵詞】總線型 智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 硬件 軟件

總線型智能電動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)，能將控制單元、報(bào)警單元以及趨勢(shì)分析單元結(jié)合在一起，從而保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)效果的最優(yōu)化，能在簡(jiǎn)化上層系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制設(shè)備的數(shù)字化管理，并且建立雙向串行通訊的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，真正推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的全面轉(zhuǎn)變。

1 總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

在總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)管理和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主要是由數(shù)字控制部門和執(zhí)行部分協(xié)同作業(yè)，能在優(yōu)化基本組成結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，確保集成電路的完整性，本文以 單片機(jī)作為研究的核心模塊，能對(duì)整定參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)，并且保證模擬量和數(shù)字量能實(shí)時(shí)輸入信號(hào)設(shè)定閥門位置，將控制體系和機(jī)械執(zhí)行功能融合在一起，執(zhí)行單元分為伺服模塊、減速器驅(qū)動(dòng)模塊以及位置傳感器模塊等。

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作開(kāi)展后，為了進(jìn)一步提高一體式驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的可靠性、平穩(wěn)性及定位基準(zhǔn)性，要從根本上保證電機(jī)的啟動(dòng)特性及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等）問(wèn)題，利用稀土永磁低速同步電機(jī)，確保浮動(dòng)式減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)能發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值，控制器在輸出 命令后，伺服電機(jī)能實(shí)現(xiàn)正向轉(zhuǎn)動(dòng)、逆向轉(zhuǎn)動(dòng)等，從而控制整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行單元，保證給定值數(shù)據(jù)相等，在實(shí)際應(yīng)用體系建立后，借助邏輯互鎖電路，對(duì)電機(jī)線圈的通電情況進(jìn)行判定和管理。需要注意的是，邏輯互鎖電路的真值存在一定的關(guān)系：

（1）P3.0和P3.5均為0時(shí)，KSSR1不導(dǎo)通、KSSR2不導(dǎo)通，且電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。

（2）P3.0和P3.5均為1時(shí)，KSSR1不導(dǎo)通、KSSR2不導(dǎo)通，且電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。

（3）P3.0為0，而P3.5為1時(shí)，KSSR1不導(dǎo)通、KSSR2導(dǎo)通，且電機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)。

（4）P3.0為1，而P3.5為0時(shí)，KSSR1導(dǎo)通、KSSR2不導(dǎo)通，且電機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)。除此之外，數(shù)字通信方式會(huì)保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)附加信息的整合，完善自動(dòng)化管理水平。

2 總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)軟硬件設(shè)計(jì)

2.1 總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)硬件設(shè)計(jì)

智能化執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)整體環(huán)境的低功耗有明確的指示，局部零件結(jié)構(gòu)要從總線中吸收的電流也要有所控制，一般會(huì)在4毫安以內(nèi)。若是供電電壓達(dá)到了24伏特，則功率要在100毫瓦以下。基于此，總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程也要順應(yīng)低功耗的項(xiàng)目設(shè)計(jì)要點(diǎn)，確保電路設(shè)計(jì)過(guò)程能應(yīng)用高集成度以及低功耗的器件結(jié)構(gòu)。

在執(zhí)行機(jī)構(gòu)功能分析方面，要確保采集閥門能對(duì)狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)取和收錄，從而保證分析、判斷以及控制電機(jī)的常規(guī)化運(yùn)行狀態(tài)。借助自診斷功能，能對(duì)控制信號(hào)輸入斷線、反饋信號(hào)輸出斷線以及電機(jī)堵轉(zhuǎn)等進(jìn)行綜合性處理。并且，能對(duì)LCD實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)閥門開(kāi)度效果有明確的認(rèn)知，借助FB3050實(shí)現(xiàn)單元之間的實(shí)時(shí)通信。另外，在微控制器選擇方面，也要遵循整體硬件設(shè)計(jì)要求，確保處理效果和控制措施更加貼合至智能電動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的具體要求。本文選擇了具有32k字節(jié)的程序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，無(wú)需進(jìn)行外部擴(kuò)張，就能實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。其中，P0是工況的指示單元，也能實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換器接口的功效。P1能實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制，并且保證采樣接口處理效果。P2能應(yīng)用在EEPROM接口處理方面。例如，HART現(xiàn)場(chǎng)總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)計(jì)，就是較為典型的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

2.2 總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)軟件設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)要結(jié)合A/D采樣要求，對(duì)數(shù)據(jù)處理、線性化處理以滿度校驗(yàn)等進(jìn)行統(tǒng)籌整合，并且能實(shí)現(xiàn)自診斷、組態(tài)診斷以及FF現(xiàn)場(chǎng)總線通信軟件編程等功能。也就是說(shuō)，在總線型智能電動(dòng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軟件系統(tǒng)中，控制單元、通信單元以及管理單元是基本組成結(jié)構(gòu)。

（1）控制單元要對(duì)過(guò)程變量有明確的采樣管理、數(shù)據(jù)處理和算法控制處理，確保計(jì)算和輸出效果的最優(yōu)化。結(jié)合軟件功能需求，利用數(shù)據(jù)類型對(duì)其進(jìn)行標(biāo)注和區(qū)分，整數(shù)-8、16、24或者是32位，無(wú)符號(hào)標(biāo)注；浮點(diǎn)數(shù)要根據(jù)IEEE754單精度浮點(diǎn)進(jìn)行判定；ASC字符串主要是利用四個(gè)字符壓縮為三個(gè)字符的方式完成信息傳遞。

（2）通信單元能實(shí)現(xiàn)FF現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層的功效，并且保證數(shù)據(jù)傳遞的完整性。有效控制LAS，利用受調(diào)度通信和非調(diào)度通信完成通信活動(dòng)，一定要保證一個(gè)總線段上某個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)鏈路主設(shè)備成為鏈路活動(dòng)調(diào)度器。

（3）管理系統(tǒng)要對(duì)LED顯示方式、工作方式、報(bào)警燈顯示方式等予以自診斷。對(duì)軟件的可靠性進(jìn)行集中設(shè)計(jì)，消除出錯(cuò)問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在總線型智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行參數(shù)的確定和分析，確保相關(guān)元件能發(fā)揮其最大功效，提高整體設(shè)計(jì)流程的完整性和實(shí)效性，真正為智能電動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

吳忠儀表有限責(zé)任公司 寧夏回族自治區(qū)吳忠市 751100endprint