氣動(dòng)馬達(dá)作為一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)控制中起著很重要的作用。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)馬達(dá)使用空氣取代電力和液壓來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，可瞬間啟動(dòng)、停滯和換向，具有自動(dòng)冷卻功能，無(wú)電火花，可在易燃易爆，如含有化學(xué)、易燃性或揮發(fā)性等物質(zhì)濕熱和多塵的環(huán)境下運(yùn)行，如礦區(qū)、隧道、油漆廠(chǎng)、化學(xué)工廠(chǎng)、石化、生物科技、藥廠(chǎng)、晶圓、半導(dǎo)體、光纖、兵工廠(chǎng)、船舶、養(yǎng)殖等行業(yè)用于驅(qū)動(dòng)，因用空氣作為動(dòng)力，容易獲得，用后空氣可以直接排入大氣無(wú)污染，壓縮空氣還可以進(jìn)行集中供給和遠(yuǎn)距離控制。

 

　　氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理

 

　　利用壓縮空氣推動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)多組組合氣動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，傳力給橫梁和內(nèi)曲線(xiàn)軌道的特性，帶動(dòng)空芯主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，壓縮空氣氣盤(pán)輸至各缸，改變進(jìn)出氣位置以改變主軸旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)負(fù)載（閥門(mén)）所需旋轉(zhuǎn)扭矩的要求，可調(diào)整氣缸組合數(shù)目，帶動(dòng)負(fù)載（閥門(mén)）工作。

 

　　氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式

 

　　由于現(xiàn)在的控制方式和手段越來(lái)越多，在實(shí)際工業(yè)生常和工業(yè)控制中，用來(lái)控制氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法也很多，常用的有以下幾種。

 

　　基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的智能顯示儀控制

 

　　智能顯示儀是用來(lái)監(jiān)測(cè)閥門(mén)工作狀態(tài)，并控制閥門(mén)執(zhí)行期工作的儀器，它通過(guò)兩路位置傳感器監(jiān)視閥門(mén)的工作狀態(tài)，判斷閥門(mén)是處于開(kāi)閥還是關(guān)閥狀態(tài)，通過(guò)編程記錄閥門(mén)開(kāi)關(guān)的數(shù)字，并且有兩路與閥門(mén)開(kāi)度對(duì)應(yīng)的4～20mA輸出及兩足常開(kāi)常閉輸出觸點(diǎn)。通過(guò)這些輸出信號(hào)，控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。根據(jù)系統(tǒng)的要求，可將智能閥門(mén)顯示儀從硬件上分為3部分來(lái)設(shè)計(jì)：模擬部分、數(shù)字部分、按鍵/顯示部分。

 

　　1、模擬電路部分主要包括電源、模擬量輸入電路、模擬量輸出電路三部分。

 

　　電源部分供給整個(gè)電路能量，包括模擬電路、數(shù)字電路和顯示的能源供應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)讀的遠(yuǎn)程控制，需要將閥門(mén)的開(kāi)度信息傳送給其他的控制儀表，同時(shí)控制儀表能從遠(yuǎn)方制定閥門(mén)為某一開(kāi)度，系統(tǒng)需要1路4～20mA的模擬量輸入信號(hào)和1～2路4～20mA的模擬量輸出信號(hào)。

 

　　模擬量輸入信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換變成與閥門(mén)開(kāi)度相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)后送給數(shù)字部分的單片機(jī)，在單片機(jī)中對(duì)它進(jìn)行濾波處理后就可以輸出了。閥門(mén)的開(kāi)度信息通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后變成模擬信號(hào)輸出，用來(lái)接顯示儀氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)度或連接其他的控制設(shè)備。

 

　　在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，所有的數(shù)字量數(shù)據(jù)均采用串行的輸入輸出方式，為了節(jié)省芯片資源和空間，輸入的4～20mA的模擬量在轉(zhuǎn)化為數(shù)字量時(shí)，采用已有的4路DA芯片與單片機(jī)的系統(tǒng)資源相結(jié)合作8位的AD使用。