[发明专利]基于PROFIBUS－DP现场总线的智能电动执行机构

权利要求书

1.一种基于PROFIBUS-DP现场总线的智能电动执行机构，其特征在于包括；

位置检测电路：用于检测阀门所处开度位置，并将检测信号进行隔离、放大及滤波后送入中央处理电路；

中央处理电路：用于对位置检测电路送入的采集数据进行运算处理，并将处理结果的控制信号经光电隔离单元输送到电机驱动电路，实现对电机驱动电路的控制；

电机驱动电路：用于接受中央处理电路输送的控制信号，进而控制电机的运转，实现阀门的开启或关闭；

PROFIBUS-DP总线接口电路：与中央处理电路双向连接，并通过PROFIBUS-DP总线接口和通讯电缆与上位机相连，向上位机上传电机驱动电路状态信息，便于上位机实施监控。

2.根据权利要求1所述的智能电动执行机构，其特征在于所述的位置检测电路包括：

位置传感器：采用导电塑料精密旋转电位器，用于检测阀门所处开度位置；

信号调理电路：对由位置传感器输入的电压信号进行隔离、放大及滤波处理后送入中央处理电路中的A/D转换模块输入端；

A/D转换电路：即中央处理电路中的A/D转换模块，由Microchip公司的数字信号控制器dsPIC6014A的12位精度的片上A/D转换模块构成。

3.根据权利要求1所述的智能电动执行机构，其特征在于所述的中央处理电路包括：dsPIC6014A芯片、晶振电路和复位电路、参考电压源电路；所编软件程序设定执行条件控制dsPIC6014A芯片对阀门位置检测、并发出相关控制指令；晶振电路向dsPIC6014A芯片提供时钟信号；复位电路提供上电复位信号；参考电压源电路提供A/D转换参考电压。

4.根据权利要求1所述的智能电动执行机构，其特征在于所述的电机驱动电路包括由固态继电器及其驱动电路组成，完成电机正反转的启动、换向、停止控制；驱动电路的两个输出端D1、D2分别控制第一、第二固态继电器SSR1，SSR2，实现电机正反转控制；控制器的输出RF0、RF1控制伺服电机的正转、反转以及停止，进而控制实现执行机构位置与给定阀位置相等。

5.根据权利要求1所述的智能电动执行机构，其特征在于所述的PROFIBUS-DP总线接口电路由单片机与协议控制芯片接口电路二部分构成，其中，协议控制芯片接口电路由协议控制芯片和RS-485接口电路构成；单片机与协议控制芯片由AT89C55WD芯片和PROFIBUS-DP协议控制芯片SPC3构成；PROFIBUS-DP协议控制芯片SPC3通过并行数据线及辅助线与AT89C55WD单片机相连，并通过PROFIBUS-DP总线接口和通讯电缆与上位机相连，实现总线数据传输；AT89C55WD单片机通过异步串行通信接口实现与中央处理电路中的dsPIC6014A的数据传输；设计RS-485接口电路时，为提高系统可靠性水平，选择DS75176作为总线通信驱动芯片，并采用高速光耦HCP7710、HCP0601进行光电信号隔离。