汇金调节阀

 

    LonWorks数字化电动阀门

 

    数字化技术在电动阀门上的应用是指采用可编程器件作为电动阀门现场控制器的核心，通过编程对其工作进行自动控制，使调节阀按照预定顺序完成设定的功能。在阀门工作过程中，其工作状态可以在现场控制器上读取，也可以沿总线网络上传至中央控制室进行显示；中央控制室发出的控制命令，也可沿同一线路传给现场控制器以指挥阀门按照预定    要求工作。

 

    本试验电动阀门数字化设计的核心是采用微控制器（神经元芯片FT3150）实现对电动阀门行程、转矩的数字化检测与气动偏心旋转阀，并通过LonWorks现场总线实现电动装置之间互联、互操作，并与上位机进行数字通信，故障诊断由协处理器DSP（TMS320F2812）进行数据采集、处理、判定来实现。

        

    电动阀门数字化设计中的抗干扰性措施

     

    硬件抗干扰设计

 

        由于电动阀门的工作环境一般比较恶劣，现场干扰很严重，对电动阀门的硬件结构提出了很高的要求。为了提高气动调节阀的可靠性和稳定性，必须采取必要的硬件抗干扰措施，有效抑制干扰源，阻断干扰传输通道。只要合理地选择布置有关元器件和参数，就能抑制系统的绝大部分干扰。设计时采用的硬件抗干扰措施主要有： 

 

   1）主协处理器结构。系统采用双CPU结构，主处理器FT3150实现开度控制和通信功能，协处理器TMS320F2812实现电信号采集、处理与转矩辨识。主协处理器分工减轻了主处理器负担，提高了系统的可靠性，并且主协处理器之间仅传输电源和少量控制信号，减少了主协处理器外围电路之间的互相干扰。

 

   2）传感器隔离。本系统选用磁平衡式CSM050B系列霍尔电流传感器和VSM025A系列霍尔电压传感器，能够很好的实现控制电路与主电路的隔离，从而保证了电路的可靠运行，提高了系统的抗干扰能力，避免了主电路中大电流流过地线时压降带来的干扰。  

   

   3）通信变压器隔离。通信变压器实现了数字信号输入/输出通信的隔离，本系统选用Echelon公司的FT-X1，并将其连接在主处理器和控制电路之间，，对电磁干扰和高频共膜噪声起到了很好的抑制作用，可有效提高抗干扰能力。

 

   4）稳定电源设计。CPU电路和I/O电路分别供电，并形成各自的回路，提高了电源抗干扰能力。供电电路采用模块化电源HZA05-220D05P05W，具有体积小、可靠性高等特点，避免了自行设计的电源质量依赖于选用的分立元器件，体积较大、可靠性难以保证等缺点。

 

   5）元器件选择。选择具有良好电磁兼容（ElectroMagneticCompatibility，EMC）性能的元器件。尽量选择表贴式封装形式，因为表贴式封装器件的引线极短，大大降低了分布电感和电容，改善了高频特性，具有很好的抗干扰性能。如在核心器件Neuron芯片与收发器的选择上，选取了抗干扰能力强、功耗小的智能收发器FT3150；选择外扩存储器地址译码和逻辑控制器件时，采用了高度集成化的CPLD芯片（XC9536）。

 

   6）印刷电路板布线。电源线和接地线加粗，并尽量缩短走线长度，减小了线路的电感。各单元地线自成回路，并有公共接地点，减少了地电流引起的相互干扰。导线的走线没有弯曲或尖角，减少了因电应力集中引起电弧、电晕而产生的干扰。保持线与线之间有足够的距离，信号线远离电源线。尽可能避免导线分支，在必须分支处圆滑，半径不小于2cm。