文档介绍：分类号 TM346 密级 公开
UDC 编号
工程硕士学位论文
智能阀门电动控制器的研究与设计
Research and Development Value Intelligent Electric
Controller
指导教师 杨泽斌教授 沈泓高级工程师
作者姓名 王 莺
申请学位级别 工程硕士 学科(专业) 电气工程
论文提交日期 2016 年 11 月 论文答辩日期 2016 年 12 月
学位授予单位和日期 江苏大学 2016 年 12 月
答辩委员会主席
评阅人 ______________
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智能阀门电动控制器的研究与设计
摘 要
随着我国装备制造业的高速发展，传统机械装置和简单的模拟电子技术结合
控制的阀门控制器已不能满足工业自动化要求。为了提高阀门控制器的智能程
度，需要研究一款智能化阀门电动控制器。控制器需具有良好的人机界面，方便
现场人员操作，智能地提示阀门故障情况；支持现场总线技术，方便现场人员排
除故障和远程故障诊断，控制器稳定可靠，这样可以缩小与国外阀门控制器生产
厂商的差距。
全文首先介绍阀门电动控制器的发展趋势，并阐述了其驱动电机无刷直流电
机的工作机理。为了解决传统阀门智能化程度不够的情况，指出智能阀门控制器
需要支持现场总线技术控制阀门，智能诊断阀门状态。接下来本文提出了以
C8051F310 单片机为控制核心的阀门电动控制器的整体设计方案。
本文接着对控制器的硬件电路进行了介绍，硬件电路主要包含电源电路，控
制器电路，电机控制电路，外部信号输入电路，无源节点信号输出电路，阀门位
置检测电路和外部看门狗以及 EEPROM 扩展电路。
然后介绍了控制器的软件设计，主要包含单片机定时器中断程序、编码器读
取程序、基于 MODBUS 的 RS485 通信程序和 EEPROM 读取程序设计。
最后对阀门电动控制器样机进行了测试，测试主要包含控制器的寿命，故障
诊断和保护性能，总线通信的可靠性等，试验结果表明控制器运行可靠，满足设
计要求。
关键词：阀门电动控制器；智能；无刷直流电动机；C8051F310
江 苏 大 学 硕 士 学 位 论 文
ABSTRACT
With the rapid development of China's equipment manufacturing industry, the
traditional mechanical devices and simple analog electronic technology combined
with the control of the valv