蓝牙技术在阀门电动装置中的应用

蓝牙技术在阀门电动装置中的应用

李瑶 李德军

江苏特福隆自控设备有限公司 江苏扬州 225600

摘要：为了更好地将蓝牙技术应用于阀门电动装置中,文章首先对蓝牙技术进行了相关的阐述,其次对蓝牙技术在阀门电动装置中的应用现状进行了简要地总结，最后重点探讨和分析了蓝牙技术在阀门电动装置中的应用策略，以期能为带有蓝牙通信模块的阀门电动装置的无线遥控操作提供一定的参考与帮助。

关键词：蓝牙技术；阀门电动装置；应用；策略

引言

目前，很多工矿设备都安装有电动阀门，但是由于其体积比较大，随着管路的布置安装在管道中，不便于就地操作。本文主要针对蓝牙技术在阀门电动装置的就地控制中的应用进行研究，通过产品设计与升级，使其能够实现对目标电动装置的控制和参数调阅设置等功能，进而满足项目需求。基于以上的分析和考虑，本论文的主体结构分为两部分，第一个部分是介绍蓝牙技术的概况和现状分析，第二部分为蓝牙技术在阀门电动装置中的应用策略。

1、蓝牙技术概述

目前，我们可以看到，蓝牙技术已广泛地应用于各个领域当中，比如说，在工业控制、医疗设备、智能家居等方面都有应用，并且取得了良好的效果和发展前景。基于上述原因，本文主要介绍了一种由芯片组成的无线移动电磁系统，通过无线电波模块的方式将数据传送到上位机，然后再由主机完成对命令的处理和显示。该系统具有以下特点: (1)低功耗、高可靠性。在整个过程中，只需要一个低功率的电源就能实现，而且还省去了很多不必要的麻烦操作，所以说该系统的性能是相当高的；(2)可扩展性。由于采用的传感器是有限的位置信息，因此必须能够根据不同的场合进行改变，这样就增加了通信的灵活性。

2、蓝牙技术在阀门电动装置中的应用现状分析

在工业生产中，电力是一个非常重要的能源资源，它与人类的生活息息相关，是社会生产力的主要推动力量。随着科学技术的发展和时代的进步，人们对舒适、便捷的追求越来越明显，因此对电气设备的要求也随之提高了。传统的机械式阀门开闭性能较差，易漏电，且不能满足现代的智能化需求。而在当今，电动阀门势必会得到更广泛的运用以达到节省人力便捷操作的目的；同时，电动势的应用可以使电机的功率密度大大的增加从而降低整个系统成本^[1]。目前，我们已经进入了微电子化、网络化以及机电一体化等新技术蓬勃发展时期，其中以单片机为核心，其集成度高、功耗低、控制简单、操作方便、体积小、重量轻、价格便宜、可靠性高等等特点，可适应各种复杂电磁环境，具有很强的实用性。

3、蓝牙技术在阀门电动装置中的应用策略

1）电源的电路

电源是整个系统的能源来源，它可以为控制提供稳定、高效的电源来满足不同的工作环境和要求。而在传统的电子阀门控制系统中，由于开关量的存在和负载变化等原因，使电机的输出特性变得十分复杂，稳定性差，体积大负载重的电动机无法正常的运转下去。

本文所研究的智能电动装置开环调速中的电源，由稳压部分与变压器组成，稳压模块负责对输入的电压进行整流，然后通过稳压器对电流的转化为负值，再经过滤波电路对信号进行进一步的处理后，最后得到平滑的直流电源，从而获得理想的调速效果。

2）蓝牙集成板

蓝牙集成板的作用是用来实现蓝牙的遥控信号接收与控制信号向电机的输出。通过蓝牙集成版的设定与调试，可以控制电机的正转和反转以及LED灯光的亮灭。蓝牙集成版包括两个部分：第一个是蓝牙信号接收模块，第二个是蓝牙状态显示模块。蓝牙集成板的控制方式分为两种类型：一种为PLC，另一种为单片机^[2]。在实际工程应用中，由于单片机存在着体积小、编程性能好等优势，得到了较为广泛的应用。

在进行蓝牙集成板选用的过程中，需要注意与对应阀门控制电机的适配。由于成本的原因，蓝牙集成板的信号传输延迟有着较大的区别，同时输出功率也要与电机适配，只有这样才能在工程中设计出性能良好的蓝牙控制电动阀门。同时，考虑到单片机除了拥有一般的计算机外，还具有专用的CPU、外设接口等，成本较高，并且存在编程的困难。因此在本次设计中，我们选用的是PLC作为整个蓝牙控制系统的核心单元。因为其体积较小价格低廉、可靠性高、功耗低等特点，因此被广泛地应用于各工业领域。同时由于其性能好，可完全不用充电座的插拔，故使用起来更加简单方便。

3）抗干扰措施

在对电机电磁兼容性进行测试时，首先要对电动机的工作环境和周围的磁场强度等因素有一个全面的了解；然后再通过计算来判断是否需要屏蔽以及抑制。在试验中，为了保证传感器的抗干扰能力，可以采用两个不同极性的线圈组成的电路来实现。

a、因为所使用的电流传感器的灵敏度比较高，所以不建议直接接地或者用导线连接，而是应该将其放在被测物体的旁边以避免受到外部的干扰影响。这样做的目的是防止外界的干扰信号进入到其他器件内部，从而导致测量误差的产生；其次，由于所选用的电流传感器的灵敏度较高，因此不适合做为检测系统的主控芯片。

b、如果所选择的电流传感器的线性系数和增益较低，那么就不能够很好的起到保护的作用了。

4）程序流程

程序设计主要是为了实现控制的目的而进行的一系列操作的过程；而我们在编程的时候，一般都是先使用C语言来编写代码完成整个程序的运行工作^[3]。

对于采用蓝牙技术进行的阀门电动装置，程序控制流程较为简单。首先需要将编译生成的目标文件发送到蓝牙控制版。其次就是根据需要进行设备初始化，调用源程序，并开始启动蓝牙模块。接下来，蓝牙模块接收到开启信号，向电磁阀发出信号，开启电磁阀，从而打开电机电源，电机转动驱使阀门打开。断电后，线圈转回驱动马达，此时步进电机停止运转。

4、结语

蓝牙技术是工业阀门中比较新颖的一个技术领域。将蓝牙技术与阀门电动装置进行结合，可以实现远程遥控的作用，极大地提高了阀门产品的性能以及产品的丰富度。本文通过对蓝牙技术在阀门电动装置中的应用进行研究和比较，对驱动程序进行简单的分析和设计，从而完成了基于步进电机和蓝牙技术的电驱动阀门开闭装置，对于相关领域的研究有积极的作用。

参考文献：

[1]徐文胜. 电动阀门控制系统设计方式及系统结构分析[J]. 现代制造技术与装备, 2018, No.263(10):128-129.

[2]李琳, 栾广宇, 穆彩珠. 基于PLC的电动阀门智能控制装置的设计[J]. 黑龙江科技信息, 2017(9):19-19.

[3]项美根, 项晓明, 汪国建. 具有备用动力系统的阀门电动装置[J]. 阀门, 2015, 000(006):36-38.