电气阀门定位器的研究与设计

摘要

气动调节阀的主要附件之一阀门定位器，可改善调节阀特性、增加控制的灵活性，提高定位的精度以及内设参数的可选择性。目前对定位器研究的热点主要为智能型电气阀门定位器，我国目前的阀门定位器大多数采用机械式力平衡原理，即喷嘴—挡板技术。但是这种定位器中有很多相互作用的小部件比较繁琐，操作结果误差比较大，同时会受外界震动的影响，有时定位器也不能正常工作，并且维护起来比较困难，故障率较高，操作功能单一，即不能满足现代工业需求。国外有一些大公司：西门子SIEMENS、Fisher-Rosemount、ABB等相继推出了智能阀位定位器产品。而我国大部分的电气阀门定位器是大多数通过机械力式平衡原理，即喷嘴——阻尼器技术，易受污染，能耗大，维护困难等，所以智能电气阀门定位器的设计是十分重要的。

本次设计基于AT89C51为微处理器的智能电气阀门定位器，清楚定位器硬件要求，完成了以微处理器AT89C51作为硬件电路设计的核心，并且采用A/D转换电路、复位电路、报警电路、功能键显示电路、电源电路等，设计相应的程序。智能型的电气阀门定位器改变了传统的机械力平衡式或位移平衡式的阀门定位器的工作原理,减少了可动部件,并且使阀门定位器的操作更简便，减少了现场振动对它的影响，而且该系统的应用也为电厂、工厂对现场调节阀的统一操作奠定了部分基础。

关键词　电气阀门定位器； ADC0808转换器；AT89C51单片机；软件设计

目录

摘要 I

第1章 绪论 4

1.1 研究的背景及意义 4

1.2 阀门定位器的发展 5

第2章 阀门定位器工作原理及设计 7

2.1 阀门定位器工作原理 7

2.2 电气阀门定位器的工作原理 7

2.3 智能电气阀门定位器 8

2.3.1 智能电气阀门定位器的发展 8

2.3.2 智能电气阀门定位器的工作原理 9

2.3.3 智能电气阀门定位器总体设计 9

第3章 阀门定位器系统硬件电路及软件框图系统设计 11

3.1 系统硬件电路设计 11

3.1.1 串行、并行I/O口 12

3.1.2 内部定时/计数器 14

3.2 A/D转换电路 15

3.2.1 AT89C51与ADC0808连接 15

3.3 复位电路 17

3.4 报警电路 18

3.5 I/V转换电路 19

3.6 电源电路 20

3.7 实时控制阀位调节阀系统软件设计 21

3.7.1 主程序的设计 21

3.7.2 中断服务子程序的设计 22

3.7.3 A/D转换子程序 24

3.7.4 滤波子程序 25

3.7.5 报警子程序 26

3.7.6 显示子程序 27

3.7.7 键盘处理子程序 28

3.7.8 输出子程序 29

附录  程序清单 30

主程序 30

中断服务子程序 31

A/D转换子程序 31

滤波子程序 32

显示子程序 35

键盘处理子程序 35

参考文献 38

致谢 39