技术特征：
1.一种气动阀门控制系统，其特征在于，包括：阀门定位器模块、主控制器模块、人机交互模块、无线传输模块和上位机模块；所述阀门定位器模块对气动阀门的状态数据、阀门指示盘数据以及气动执行机构的气压数据进行采集；所述主控制器模块与所述阀门定位器模块相连接，所述人机交互模块与所述主控制器模块相互通信，所述上位机模块通过所述无线传输模块与所述执行模块相互通信，所述上位机模块发送指令信号至所述主控制器模块，所述主控制器模块用于根据指令信号以及所述阀门定位器模块采集的数据发送执行控制信号至所述阀门定位器模块，驱动气动阀门进行动作，所述主控制器模块根据气动阀门的状态数据、阀门指示盘数据和气动执行机构的气压数据控制人机交互模块进行相关信息的显示和报警。2.根据权利要求1所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述阀门定位器模块包括阀门状态采集单元，所述阀门状态采集单元包括位置传感器和状态采集电路，所述位置传感器用于采集气动阀门的开度数据，所述状态采集电路与所述位置传感器电连接，所述状态采集电路用于将位置传感器的输出数据信号进行调理，并发送至所述主控制器模块。3.根据权利要求2所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述状态采集电路包括电阻r1、电阻r2、二极管d1、放大器op1、电阻r3、三极管q1、电阻r4、电阻r5、电阻r6、放大器op2、三极管q2、电阻r7、电阻r8、电阻r9、三极管q2、电阻r10、电阻r11、电阻r12和电容c，所述电阻r1的第一端与所述位置传感器的信号输出端电连接，所述电阻r2的第一端与直流电源vcc电连接，所述二极管d1的阳极与所述电阻r2的第二端电连接，所述二极管d1的阴极与所述电阻r1的第二端电连接，所述放大器op1的正向输入端与所述二极管d1的阴极电连接，所述电阻r3的第一端与所述放大器op1的反向输入端电连接，所述电阻r3的第二端接至地，所述三极管q1的基极与所述放大器op1的输出端电连接，所述三极管q1的集电极通过所述电阻r4连接至直流电源vcc，所述三极管q1的发射极通过所述电阻r5接至地，所述放大器op2的正向输入端通过所述电阻r6连接至所述三极管q1的集电极，所述放大器op2的反向输入端通过所述电阻r7接至地，所述放大器op2的输出端通过所述电阻r8与所述放大器op2的反向输入端连接，所述三极管q2的基极通过所述电阻r9与所述放大器op2的输出端电连接，所述三极管q2的集电极通过所述电阻r10连接至直流电源vcc，所述三极管q2的发射极通过所述电阻r11接至地，所述电阻r12的第一端与所述三极管q2的发射极电连接，所述电阻r12的第二端连接至所述主控制器模块的输入端，所述电容c连接至所述电阻r12的第二端与地之间。4.根据权利要求2所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述阀门定位器模块还包括压电阀驱动单元和气动执行器单元，所述压电阀驱动单元包括压电阀驱动电路、第一压电阀和第二压电阀，所述第一压电阀和所述第二压电阀均与所述压电阀驱动电路电连接，所述压电阀驱动电路用于在所述主控制器模块的控制下驱动所述第一压电阀和所述第二压电阀进行开启和关闭，所述气动执行器单元包括气动阀门和压力传感器，所述气动阀门与所述第一压电阀和所述第二压电阀连接，所述气动阀门用于在所述第一压电阀和所述第二压电阀的控制下进行进气和排气，所述压力传感器用于采集气源输出到气动阀门的气压数据和气动阀门气室内的气压数据。5.根据权利要求4所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述压电阀驱动电路包括电
阻r13、电阻r14、光电耦合器u1、光电耦合器u2、电阻r15、电阻r16、二极管d2、mos管n1、电阻r17、电阻r18、mos管n2、电阻r19、电阻r20、二极管d3、mos管n3、电阻r21、电阻r22、mos管n4、电阻r23和电阻r24，所述光电耦合器u1的第一输入端通过所述电阻r13与所述主控制器模块的第一输出端电连接，所述光电耦合器u2的第一输入端通过所述电阻r14与所述主控制器模块的第二输出端电连接，所述光电耦合器u1的第二输入端和所述光电耦合器u2的第二输入端均接至地，所述光电耦合器u1的第一输出端与所述光电耦合器u2的第一输出端通过所述电阻r15电连接，所述光电耦合器u1的第二输出端与所述光电耦合器u2的第二输出端通过所述电阻r16电连接，并接至地，所述mos管n1的栅极通过所述二极管d2与所述光电耦合器u1的第一输出端电连接，所述mos管n1的源极与所述mos管n1的栅极通过所述电阻r17电连接，所述mos管n1的漏极通过所述电阻r18连接至直流电源vcc，所述mos管n2的栅极与所述mos管n1的漏极电连接，所述mos管n2的源极与所述mos管n2的栅极通过所述电阻r19电连接，所述mos管n2的源极通过所述电阻r20连接至所述第一压电阀的输入端，所述mos管n2的栅极通过所述二极管d3与所述光电耦合器u2的第二输出端电连接，所述mos管n1的源极与所述mos管n1的栅极通过所述电阻r17电连接，所述mos管n1的漏极通过所述电阻r18连接至直流电源vcc，所述mos管n2的栅极与所述mos管n1的漏极电连接，所述mos管n2的源极与所述mos管n2的栅极通过所述电阻r19电连接，所述mos管n2的源极通过所述电阻r20连接至所述第二压电阀的输入端。6.根据权利要求4所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述阀门定位器模块还包括指示盘数据采集单元，所述指示盘数据采集单元包括安装在气动阀门指示盘临界位置处的开关型霍尔传感器，所述开关型霍尔传感器用于采集阀门的全开和全关状态信号。7.根据权利要求1所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述主控制器模块包括数据存储单元和控制量计算单元，所述数据存储单元用于对用户通过所述上位机模块设置的各项预设值数据进行存储，所述控制量计算单元与所述数据存储单元相连接，所述控制量计算单元用于根据所述上位机模块发送指令信号以及所述数据存储单元存储的预设值数据计算输入至所述阀门定位器模块的控制量数据。8.根据权利要求7所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述控制量计算单元包括灰色预测模块和模糊计算模块，所述灰色预测模块用于将获取的气动阀门的开度数据进行处理得到固定步数长度的阀门开度位置预测值，所述模糊计算模块与所述灰色预测模块相连接，所述模糊计算模块用于根据阀门开度位置预测值与所述上位机模块发送的阀门开度设置值的差值获取预测偏差值，并对预测偏差值与偏差变化率进行模糊化、模糊推理和解模糊化处理得到控制量数据。9.根据权利要求7所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述主控制器模块还包括报警判断单元，所述报警判断单元与所述数据存储单元相连接，所述报警判断单元用于对所述阀门定位器模块采集的阀门开度数据、阀门指示盘数据以及气压数据与对应的预设值进行比较，并根据比较结果发送报警信号至所述人机交互模块。10.根据权利要求1所述的气动阀门控制系统，其特征在于，所述人机交互模块包括显示屏单元、按键单元和报警单元，所述显示屏单元通过lcd显示屏对所述阀门定位器模块采集的数据进行显示；所述按键单元包括启动按键、停止按键、第一按键指示灯和第二按键指示灯，所述第一按键指示灯与所述启动按键电连接，所述第二按键指示灯与所述停止按键
电连接；所述报警单元包括多个报警指示灯和蜂鸣器。
技术总结
本发明公开了一种气动阀门控制系统，包括：阀门定位器模块、主控制器模块、人机交互模块、无线传输模块和上位机模块，主控制器模块用于根据上位机模块发送的指令信号以及所述阀门定位器模块采集的数据发送执行控制信号至所述阀门定位器模块，驱动气动阀门进行动作，并控制人机交互模块进行相关信息的显示和报警，本发明通过阀门定位器模块对气动阀门的状态数据、阀门指示盘数据以及气动执行机构的气压数据进行采集，通过主控制器模块对指令信号以及阀门定位器模块采集的数据进行分析处理，可获取精度较高的气动阀门控制数据，也可防止应采集数据不准确或者相关机构损坏造成气动阀门控制不精准的问题。气动阀门控制不精准的问题。气动阀门控制不精准的问题。
技术研发人员：夏征盛
受保护的技术使用者：温州职业技术学院
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/8/5