CAN总线在阀门控制中的应用

中 北 大 学

毕业设计任务书

学 院、系： 专 业： 学 生 姓 名： 设 计 题 目：

机械工程与自动化学院 过程装备与控制工程 蔡成鑫

学 号： 0403440153

CAN总线在阀门控制中的应用

起 迄 日 期: 2008年3月3日~ 2008年6月15日 指 导 教 师: 系 主 任:

发任务书日期: 2008年3月3日

刘波 姚竹亭

务书填写要求

1．毕业设计任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在系的负责人审查、签字后生效。此任务书应在毕业设计开始前一周内填好并发给学生；

2．任务书内容必须用黑笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；

3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写；

4．任务书内有关“学院、系”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如0201140102），不能只写最后2位或1位数字；

5．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。

毕 业 设 计 任 务 书

1．毕业设计的任务和要求： 阀门在工业上有广泛的运用，在化工行业的大型变压吸附气体分离装置中结构简单的蝶阀由于其独特优势而居垄断地位。本设计的主要任务是根据系统结构原理图，设计现场级阀门的控制系统。由于控制的阀门数目多，要求用现场总线CAN来实现，要求设计方案合理，系统满足控制要求。 2．毕业设计的具体工作内容： 一、系统结构原理图 图1 系统原理图 图1给出了液压驱动回路原理。图中液压缸2通过齿轮齿条机构带动蝶阀阀轴转动，实现阀门的开度控制，液压缸活塞轴上齿条，阀轴上扇形齿轮，相应座体固定联接。阀门的开度大小对应管道中不同的压力损失，以致阀后管压力的变化，此值由压力传感器“感知”给出电信号，此信号经信号调整电路放大、滤波，再通过模/数转换被主控器获取，主控制器将它与预先给定输入值比较给出控制信号，控制信号直接作用于图中被控元件数字换向阀4。数字换向阀根据控制器给出的信号完成电/机械转换，把电信号转化为阀芯位移，控制液压油路的流量及通断。液压油由油泵8提供，吸油口处用粗滤油器对油进行粗滤，泵出口精滤进入数字阀。溢流阀6控制系统中液压油的压力，系统压力过高时，能起安全溢流作用。 二、技术参数 1．阀门数目为30组。 2．数字换向阀门开度由步进电机控制。 3．设计的硬件要求实现以下功能： （1）控制步进电机的正反转； （2）CAN通讯； （3）管压力的测量 三、工作内容 根据所给系统原理图和技术参数，设计完成基于单片机的阀门控制系统，主要工作包括： 1．下位机系统整体方案的设计； 2．传感器的选型； 3．元器件的选型； 4．原理图的设计绘制； 5．PCB图的设计绘制； 6．基本驱动程序的设计； 7．软件和硬件的必要调试。 毕 业 设 计 任 务 书

3．对毕业设计成果的要求： 1．毕业设计说明书一份（含相关内容英文翻译一篇） 2．电路原理图一份 3．PCB图一份 4．毕业设计工作进度计划： 起 迄 日 期 2008年 3月03日 ~3月28日 3月29日 ~4月20日 4月21日 ~5月10日 5月11日 ~6月04日 6月05日 ~6月15日 6月16日 ~6月21日 查阅资料，学习相关理论知识，撰写开题报告 元器件的选型设计、硬件电路的总体设计和原理图设计 PCB印刷电路板图设计 编写软件并进行调试 撰写毕业设计说明书，整理相关资料 论文答辩 工 作 内 容 学生所在系审查意见： 系主任： 年 月 日