電動執(zhí)行機構控制系統(tǒng)設計.pdf

1、電動執(zhí)行機構在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，是工業(yè)自動化生產過程中的核心元件，而控制系統(tǒng)是電動執(zhí)行機構的中樞部分，對電動執(zhí)行機構的智能化和可靠性水平起著決定性的作用。
　　本文以開關型電動執(zhí)行機構的控制系統(tǒng)為研究對象，提出符合設計要求的開關型電動執(zhí)行機構控制系統(tǒng)設計方案，在可靠性和智能化水平方面做了以下四點優(yōu)化：
　?。?）電動執(zhí)行機構一般工作在復雜的電磁干擾環(huán)境中，對主控芯片會產生強烈影響?，F有的控制系統(tǒng)大部分采

2、用2到3片的微處理器，分別進行液晶顯示、數據采集、電機驅動等，各處理器之間采用RS232或RS485接口進行串行通信。減少微處理器的數量可以減小電磁干擾對系統(tǒng)影響的機率，本文只采用一片高性能的MSP430F5418A作為微處理器對所有任務進行處理，增強了系統(tǒng)的可靠性。
　?。?）電動執(zhí)行機構控制系統(tǒng)具有自動糾正相序的功能，目前文獻中大多采用分離元件，利用相位差法對三相電源的相序進行識別和缺相檢測。本文采用以集成芯片DF783A為核

3、心的電路來檢測三相電源的相序和缺相狀態(tài)，該電路具有體積小、低功耗、輸入阻抗高、外接元件少、集成度高等優(yōu)點，相比用分離元件實現的電路具有更高的可靠性。
　?。?）本文在控制系統(tǒng)硬件電路設計過程中，盡量選用工業(yè)級的集成電路芯片，貼片封裝；在 PCB的布局過程中，盡量把元件只放在頂層，這樣在把控制系統(tǒng)固定在執(zhí)行機構中時，把放有元件的一方背對電機，并在控制系統(tǒng)和電機之間加入鋁板進行隔離，可以有效防止電磁干擾對控制系統(tǒng)的影響。
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4、4）在智能化方面，主要體現在控制策略上，采集、過濾、識別輸入數據，糅合控制算法對輸入數據進行運算處理，輸出控制信號和指示信號?？刂撇呗陨想姍C保護優(yōu)先，輔以故障自診斷并實時報警、主動屏蔽錯誤輸入信號、行程傳感器過零檢測、電機瞬時反轉保護等功能。
　　在以上四點優(yōu)化的基礎上，根據對電動執(zhí)行控制系統(tǒng)的需求分析設計硬件電路，采用前后臺的程序架構，根據實時性要求，利用MSP430系列單片機匯編語言編寫軟件系統(tǒng)。合理分配微處理器資源，協調各個