口簡單、抗干擾性能強(qiáng)、開放性好等多種優(yōu)點(diǎn)，我國把它作為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18858.322002發(fā)布，于2003204201開始實(shí)施[1]。調(diào)節(jié)閥是自動控制系統(tǒng)中常用的執(zhí)行元件，特別是氣動閥門具有響應(yīng)快、抗*力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)際中廣泛應(yīng)用。設(shè)計(jì)基于DeviceNet的氣動閥門定位器，具有很好的實(shí)用價(jià)值。

    圖1是氣動閥門的工作原理，閥門定位器從DeviceNet總線上接收當(dāng)前閥門位置的給定值，從閥門行程反饋信號得到前閥門位置的反饋值，根據(jù)控制算法計(jì)算出4～20mA控制信號送入I/P變換器，I/P的輸出被送到氣動放大器組件。該組件也同樣與氣源相連，將從I/P轉(zhuǎn)換器來的小氣動信號放大成為單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)所用的單個(gè)較大的氣動輸出信號。在雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用中，放大器接收來自I/P轉(zhuǎn)換器的氣動信號，并提供兩個(gè)氣動輸出信號。送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大器輸出壓力的變化引起閥位移動。儀表的行程經(jīng)反饋連桿驅(qū)動電位計(jì)指示閥位的位置的行程開關(guān)的狀態(tài)。

圖1 閥門定位器工作原理

    電位計(jì)電氣上與閥門定位器連接，以提供用于控制算法的行程反饋信號。開關(guān)位置檢測閥位全開和全關(guān)閥門定位器的硬件主要包括閥位檢測、開關(guān)狀態(tài)輸入、DeviceNet網(wǎng)絡(luò)接口、操作按鍵以及狀態(tài)指示等電路。軟件主要包括DeviceNet服務(wù)程序、PID控制算法程序、按鍵檢測與狀態(tài)顯示程序。

    2 硬件設(shè)計(jì)

    閥門定位器的硬件設(shè)計(jì)主要包括與DeviceNet相關(guān)的電路以及與閥位檢測控制相關(guān)的電路兩大部分。前者必須依據(jù)DeviceNet規(guī)范，盡量采用規(guī)范*的電路。它主要包括電源轉(zhuǎn)換、通信接口、狀態(tài)指示、設(shè)置開關(guān)幾個(gè)部分。其中設(shè)置開關(guān)用于設(shè)置DeviceNet的節(jié)點(diǎn)地址—MAC D，以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)基本參數(shù)。MAC D范圍等于0～63，要用6位撥碼開關(guān)，數(shù)據(jù)傳輸速率有125、250與500kbps三種，需用2位撥碼開關(guān)。其余三個(gè)電路如圖2所示。選用Microchip公司的PIC18F系列單片機(jī)中內(nèi)置10位A/D和CAN控制器接口的CPU。

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