電動(dòng)執(zhí)行器速度PI控制框控制系統(tǒng)

電動(dòng)執(zhí)行器速度PI控制框

控制系統(tǒng)檢測(cè)到的電流信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路處理后可變?yōu)?～3.3V的電壓信號(hào)，然后傳送*TMS320F2812的A/D端口。由于電流信號(hào)大小與閥門位置成線性關(guān)系，所以根據(jù)A/D所采集電壓值可以得到閥門位置設(shè)定值R（k）。同時(shí)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)上裝配的光電編碼器以及TMS320F2812的正交脈沖編碼（QEP）電路，可以檢測(cè)、計(jì)算出閥門實(shí)際位置c（k）。將實(shí)際值和設(shè)定值之間的差值e（k）作為閥門位置PID控制器的輸入，其輸出u（k）控制電機(jī)開(kāi)向運(yùn)動(dòng)、關(guān)向運(yùn)動(dòng)、停止等，以保證閥門地運(yùn)動(dòng)到用戶的位置。

無(wú)論是速度PID控制還是位置PID控制，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)、停止或者設(shè)定值大幅變化時(shí)，系統(tǒng)輸出會(huì)存在很大的偏差。此種情況下，如果簡(jiǎn)單采用常規(guī)PID控制算法勢(shì)必造成積分積累，將導(dǎo)致比較大的系統(tǒng)超調(diào)，甚*引起系統(tǒng)振蕩。

電動(dòng)執(zhí)行器的選型及特點(diǎn)

電動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)又稱閥門電動(dòng)裝置，它是在不同行業(yè)領(lǐng)域的稱謂，在工業(yè)管道閥門行業(yè)稱之為閥門電動(dòng)裝置，在儀表行業(yè)稱之為電動(dòng)執(zhí)行器，但現(xiàn)在業(yè)內(nèi)已沒(méi)有很明確的區(qū)分，本文所涉及到的關(guān)于稱謂問(wèn)題將統(tǒng)一稱之為電動(dòng)執(zhí)行器。

　　閥門在工業(yè)管路控制中是經(jīng)常使用的重要設(shè)備，電動(dòng)閥門（電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，因其動(dòng)力源容易取得，且一般情況下無(wú)需維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，比起氣動(dòng)、液動(dòng)等不同驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)備使用更為普遍。在工業(yè)場(chǎng)合電動(dòng)閥門必需具有更高的可靠性和安全性，當(dāng)閥門能保證性能和壽命的情況下，電動(dòng)閥門的安全性與可靠性取決于電動(dòng)執(zhí)行器，因此電動(dòng)執(zhí)行器的性能、控制水平是電動(dòng)閥門整機(jī)技術(shù)水平的綜合表現(xiàn)。所以在電動(dòng)執(zhí)行器選型時(shí)除必需考慮的一些基本要素外，對(duì)其提出合理的技術(shù)要求才能使電動(dòng)閥門價(jià)值實(shí)現(xiàn)*大化。

智能電動(dòng)執(zhí)行器的控制模式

根據(jù)生產(chǎn)工藝控制要求確定電動(dòng)執(zhí)行器的控制模式

開(kāi)關(guān)型（開(kāi)環(huán)控制）

　　開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行器一般實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的開(kāi)或關(guān)控制，閥門要么處于全開(kāi)位置，要么處于全關(guān)位置，此類閥門不需對(duì)介質(zhì)流量進(jìn)行控制。

　　特別值得一提的是開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時(shí)必需對(duì)此做出說(shuō)明，不然經(jīng)常會(huì)發(fā)生在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。

　　a）分體結(jié)構(gòu)（通常稱為普通型）：控制單元與電動(dòng)執(zhí)行器分離，電動(dòng)執(zhí)行器不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的控制，必需外加控制單元才能實(shí)現(xiàn)控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進(jìn)行配套。

　　此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線及安裝費(fèi)用，且容易出現(xiàn)故障，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)不便于診斷和維修，性價(jià)比不理想。

　　b）一體化結(jié)構(gòu)（通常稱為整體型）：控制單元與電動(dòng)執(zhí)行器封裝成一體，無(wú)需外配控制單元即可現(xiàn)實(shí)就地操作，遠(yuǎn)程只需輸出相關(guān)控制信息就可對(duì)其進(jìn)行操作。

　　此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是方便系統(tǒng)整體安裝，減少接線及安裝費(fèi)用，容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方，所以產(chǎn)生了智能電動(dòng)執(zhí)行器，關(guān)于智能電動(dòng)執(zhí)行器后面將再做說(shuō)明。