[发明专利]一种应用于电动真空调节阀的双重控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种应用于电动真空调节阀的双重控制系统，其特征在于：包括工控板、编码器、限位开关、电机驱动板和上位机；

所述编码器和限位开关安装在真空调节阀上，以检测真空调节阀信号；所述编码器和限位开关分别与所述工控板的输入端通讯连接，以将检测到的真空调节阀信号输送至所述工控板；

所述电机驱动板与所述工控板的输出端通讯连接，以将所述工控板输出的电机驱动信号进行转换，进而控制步进电机的运行；

所述上位机与所述工控机通讯连接；

所述双重控制系统默认闭环工作方式；

闭环工作方式下，所述工控板接收所述上位机设定的设定位置值；所述编码器向所述工控板反馈实际步数位置；所述工控板将接收的设定位置值与实际步数位置进行分析计算，输出电机驱动信号；电机驱动板接收所述电机驱动信号后进行转换并控制步进电机的运行，使步进电机到达设定位置；

所述工控板实时监控所述编码器是否故障；当所述编码器发生故障时，所述工控板自动切换至开环工作方式；

开环工作方式下，每当真空调节阀运行至开到位或关到位位置时，所述限位开关将开到位信息或关到位信息输送至所述工控板；所述工控板根据接收到的开到位信息或关到位信息进行自动校准，消除累计误差，保证真空调节阀的调节精度。

2.如权利要求1所述的双重控制系统，其特征在于：所述编码器和所述限位开关检测到的真空调节阀信号通过信号调理电路板调理采集后输送至所述工控板。

3.如权利要求1所述的双重控制系统，其特征在于：所述上位机通过通讯控制板与所述工控机通讯连接。

4.如权利要求1所述的双重控制系统，其特征在于：所述双重控制系统还包括数码显示管；所述数码显示管与所述工控板通讯连接。

5.如权利要求1所述的双重控制系统，其特征在于：所述双重控制系统还包括安装在真空调节阀系统中的真空压力计。

6.如权利要求5所述的双重控制系统，其特征在于：所述工控板内写入有控制算法主程序和控制算法中断程序，以实现真空调节阀的双重控制。

7.如权利要求6所述的双重控制系统，其特征在于：所述控制算法主程序包括：

S1：开始

程序开始，从控制算法主程序入口；

S2：系统初始化

进行系统初始化，完成系统外设时钟、看门狗、IO口以及中断向量表的初始化工作；

S3：寄存器配置

配置定时器、串口寄存器、AD寄存器、编码器寄存器以及中断寄存器，并使能相关中断功能；

S4：参数初始化

初始化位置参数、压力参数、串口通讯参数、网络通讯参数、模拟量数字量采集参数；

S5：循环等待

进入主循环，执行系统通讯、显示功能，并等待定时器中断发生；

S6：执行中断程序并返回

执行控制算法中断程序，完成后返回控制算法主程序，循环等待。

8.如权利要求6所述的双重控制系统，其特征在于：所述工控板内写入有位置控制算法。

9.如权利要求8所述的双重控制系统，其特征在于：所述控制算法中断程序包括：

S1：定时器中断开始

发生定时中断，进入定时器中断程序；

S2：输入信号采集

采集真空调节阀信号，并进行相应计算控制；

S3：编码器故障判断

根据编码器是否故障选择工作模式，若编码器故障，进入开环运行，否则保持闭环运行；

S4：模式算法选择实现

根据工作模式分别执行闭环控制算法、开环控制算法；

S5：功能控制

执行位置控制算法，实现电动调节阀位置控制功能；

S6：驱动控制

根据电动调节阀位置控制功能计算出相应的电机脉冲步长信息，执行电机驱动控制算法，控制步进电机运行，并监测运行过程中故障信息；

S7：中断完成返回主程序

实现本次中断程序的真空调节阀功能控制，中断完成返回主程序。