電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機搭建

通常情況下，電動執(zhí)行器從調(diào)節(jié)器獲取數(shù)字量或模擬量控制信號，將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的直線位移或角位移輸出，驅(qū)動閥門等執(zhí)行相應(yīng)的動作，終實現(xiàn)被調(diào)對象的自動控制。 電動執(zhí)行器一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機、執(zhí)行機構(gòu)等組成，控制系統(tǒng)作為核心部分，其性能將直接決定閥門的位置控制精度。電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機搭建，控制效果比較理想，但是PLC在可擴展性、二次開發(fā)等方面存在短板且成本較高；單片機運算處理能力有限。DSP即數(shù)字信號處理器，兼顧數(shù)據(jù)處理和實時控制而且易于開發(fā)。.

電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)設(shè)計

控制系統(tǒng)設(shè)計 電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)基于微控制器TMS320F2812設(shè)計，執(zhí)行機構(gòu)選用步進(jìn)電機，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由圖2可知，電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)主要包括上位機、CAN通信模塊、微控制器、步進(jìn)電機驅(qū)動電路、參數(shù)檢測等部分。通過現(xiàn)場控制面板或者上位機設(shè)定相關(guān)參數(shù)；參數(shù)經(jīng)CAN總線傳送至控制器TMS320F2812，通過運算得到步進(jìn)電機控制量，進(jìn)而實現(xiàn)其速度、旋轉(zhuǎn)角度等控制；步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)輸出經(jīng)滾珠絲杠進(jìn)行運動形式轉(zhuǎn)化以及減速處理后進(jìn)行閥桿控制，進(jìn)而實現(xiàn)閥門開口度的控制。另外，步進(jìn)電機一端裝有霍爾傳感器，用于電機轉(zhuǎn)速和位置控制；閥門處裝有流量、壓力等傳感器，采集的流量、壓力等信號經(jīng)簡單處理后傳送至控制器TMS320F2812的A/D模塊，與設(shè)定值比較，得到偏差數(shù)值，通過調(diào)整步進(jìn)電機位置和速度保證閥門開口精度，終實現(xiàn)自動控制。

步進(jìn)電機驅(qū)動電路包括環(huán)形分配器和功率驅(qū)動2部分

步進(jìn)電機驅(qū)動電路包括環(huán)形分配器和功率驅(qū)動2部分。其中，環(huán)形分配器既可以用軟件實現(xiàn)也可以用硬件實現(xiàn)。考慮到微控制器的工作負(fù)擔(dān)，提高可靠性，環(huán)形分配器通過硬件方式來實現(xiàn)，即選用專用集成電路。本文所述控制系統(tǒng)選用專用步進(jìn)電機控制芯片PMM8713PT進(jìn)行環(huán)形分配器設(shè)計。該芯片控制功能比較豐富，可用于兩相或四相步進(jìn)電機控制。因為步進(jìn)電機所需驅(qū)動電流相對較大，所以要在步進(jìn)電動機和控制器之間添加功率放大電路。另外，考慮到步進(jìn)電機的高電平、大功率對控制器的干擾，TMS320F2812的控制接口不能直接與步進(jìn)電機相連，需要添加隔離電路。