目录TOC\o"1-3"1绪论PAGEREF_Toc202287003\h11.1课题背景PAGEREF_Toc202287004\h11.2课题意义PAGEREF_Toc202287005\h11.3发展与现状PAGEREF_Toc202287006\h21.4论文结构PAGEREF_Toc202287007\h32需求分析PAGEREF_Toc202287008\h52.1可行性分析PAGEREF_Toc202287009\h52.2功能需求分析PAGEREF_Toc202287010\h83智能阀门定位系统的相关原理介绍PAGEREF_Toc202287011\h94智能阀门定位系统的总体设计PAGEREF_Toc202287012\h134.1方案选择PAGEREF_Toc202287013\h134.2控制算法选择PAGEREF_Toc202287014\h165智能阀门定位系统的详细设计PAGEREF_Toc202287015\h215.1硬件设计PAGEREF_Toc202287016\h215.1.1放大电路PAGEREF_Toc202287017\h215.1.2A/D和D/A转换PAGEREF_Toc202287018\h225.1.3单片机PAGEREF_Toc202287019\h235.1.4LCD显示PAGEREF_Toc202287020\h235.1.5按键PAGEREF_Toc202287021\h245.1.6IP组件PAGEREF_Toc202287022\h255.1.7三位气动放大器PAGEREF_Toc202287023\h265.1.8电位计PAGEREF_Toc202287024\h265.2软件设计PAGEREF_Toc202287025\h265.2.1软件工具PAGEREF_Toc202287026\h265.2.2总流程图PAGEREF_Toc202287027\h275.2.3总功能模块PAGEREF_Toc202287028\h295.2.4各功能模块PAGEREF_Toc202287029\h296智能阀门定位系统的调试与测试PAGEREF_Toc202287030\h347结论PAGEREF_Toc202287031\h378结束语PAGEREF_Toc202287032\h38致谢PAGEREF_Toc202287033\h39参考文献PAGEREF_Toc202287034\h40附录ⅠPAGEREF_Toc202287035\h41附录Ⅱ程序清单PAGEREF_Toc202287036\h421绪论1.1课题背景气动调节阀是一种重要的执行器，其在众多的工业过程控制系统装置中，尤其是在石化、冶金等工业的流量控制中发挥着不可替代的作用。而阀门定位器作为气动调节阀主要附件之一，可以改善阀门特性、提高控制的精度、速度和增加控制的灵活性。因而，阀门定位器数字化、智能化的实现为气动类执行器和调节阀的智能化，进而实现各种现场总线网络通信功能奠定了基础，使气动调节阀也成为智能化的网络控制设备。目前，我国自行生产的气动调节阀主要以基于力平衡原理的机械式和模拟电子技术的产品为主。随着智能、网络、通信和控制/管理综合自动化技术的发展，工业控制现场对气动调节阀的智能化要求日益迫切。本课题的研究紧密结合我国新一代智能气动调节阀的核心技术攻关和产品的更新换代，代表了传统气动仪表的智能化、网络化发展趋势。1.2课题意义本课题所设计的智能阀门定位器系统由于使用新型控制元件如导电塑料和压电阀，可以使阀门定位达到很高精度；又由于采用气动执行机构，可在各种恶劣条件下使用并且使用寿命长，故障率低，这两点从根本上提高了产品的质量。由于微处理的使用，可以使定位器的调校以及适用范围有大的改善。对于生产商来说，这一系统市场前景广阔，价值高，利润大。对于使用本系统的厂家来说，这一系统的应用可极大的节省生产资源，提高生产效率，降低能耗及原材料损耗，对厂家减耗增效有很好的助推作用。这一系统可以进行自动调校。组态简便、灵活，可以非常方便的设定阀门正反作用，流量特性，行程限定或分程操作等功能。对使用厂家来说即简化了设备安装调试过程，减小了因安装设备对企业正常生产的影响。这一系统的定位器的耗气量极小。传统定位器的喷嘴、挡板系统是连续耗气型元件。智能定位器只有在减小输出压力时，才向外排气，因此在大部分时间内处于非耗气状态。对使用厂