[实用新型]电动执行机构的定位闭环控制电路

说明书

技术领域

本实用新型属于工业仪器仪表领域，尤其是一种电动执行机构的定位闭环控制电路。

背景技术

电动执行机构是工业过程控制系统中的末端执行设备，其主要作用是将上位机控制系统发出的控制信号转换成相应的动作，达到控制阀门内截流件的位置或其他调节机构位置的目的，广泛应用于电力、冶金、石化、供热、水泥、建材、轻纺、食品等行业。目前，电动执行机构主要以集散式控制系统为主，上位机控制系统中的控制信号及反馈信号等均为模拟信号，其控制电路通常采用CPU为控制核心的模拟与数字混合电路，CPU对输入的模拟信号进行处理并处理的结果以数字信号经光耦传送给D/A模块，D/A模块将该数字信号转换为模拟信号并回送给上位机控制系统。这种采用光耦进行信号隔离的控制电路，有时会由于隔离导致输出的电路受到干扰而导致反馈信号发生变化，导致系统运行时出现错误，即作为控制核心的CPU只能对反馈信号进行开环控制，而不能对反馈信号的非正常变化进行处理，因此存在着抗干扰能力差、可靠性低的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗干扰能力强、可靠性高的电动执行机构的定位闭环控制电路。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种电动执行机构的定位闭环控制电路，由CPU、光耦和D/A模块构成，CPU的两个I/O接口分别通过第一光耦和第二光耦连接到D/A模块的时钟端口和数据输入端口，D/A模块的数据输出端口端通过第三光耦连接到CPU的第三个I/O接口上。

而且，所述的CPU为ATMEGA88V芯片，所述的D/A模块为AD420芯片，所述的第一光耦、第二光耦和第三光耦均为HCPL0601芯片。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.本闭环控制控制电路在CPU、光耦及D/A模块之间建立一输出信号的监控环路，D/A模块除完成正常的DA转换功能外，同时将接收的数据通过光耦发送给CPU，CPU对接收的数据与其前次发送的数据进行比较即可准确地判断出CPU发送的数据是否被正常输出，对于非正常变化的输出信号采用重新发送的形式，实现了对输出信号的实时监控功能，保证了信号输出的准确性，提高了电动执行机构的抗干扰能力及可靠性。

2.本闭环控制电路充分利用的D/A模块的数据输出端口的特性，通过该端口将接收数据发送给CPU，由CPU进行数据一致性的检验，该电路在现有电路的基础上仅需增加一光耦即可实现闭环控制功能，其控制电路简单，节约了设计成本和硬件成本。

3.本实用新型通过CPU、光耦和D/A模块构成闭环控制电路对输出信号进行实时监控，保证了输出信号的准确性，提高了输出信号的抗干扰能力及可靠性，该控制电路非常简单，从而节约了设计成本和硬件成本。

附图说明

图1是本实用新型的电路方框图；

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。

如图1所示，一种电动执行机构的定位闭环控制电路，由CPU、光耦和D/A模块构成，CPU的两个I/O接口分别通过第一光耦和第二光耦连接到D/A模块的时钟端口(CLOCK)和数据输入端口(DATAIN)，D/A模块的数据输出端口(DATAOUT)端通过第三光耦连接到CPU的第三个I/O接口上。

该电路的具体连接关系如图2所示，在该电路中CPU选用了ATMEL公司的ATMEGA88V高性能微处理器，D/A模块选用AD公司工业级D/A(数模)转换专用芯片AD420，其能够将CPU通过串行方式发送的16位数据转换成模拟的电流或电压信号，第一光耦、第二光耦和第三光耦均为HCPL0601芯片。在CPU的输出接口(PD3)与AD420芯片的数据输入端(DATAIN)之间连接光耦1，在AD420的数据输出端(DATA OUT)与CPU的一输入接口(PC3)之间连接第二光耦，这样，AD420芯片将接收的数据通过其数据输出端经第二光耦回送到CPU的输入接口上，CPU连续两次将输出的数据传送给AD420芯片，并在第二次发送数据时接收AD420芯片回送的数据，CPU将接收的数据与上一周期发送的数据作比较，相同则完成本次数据的传输；如不相同则重复发送，从而实现对输出信号闭环控制功能。