[实用新型]水泥制品蒸汽烘房单片微机控制仪

说明书

本实用新型是一种水泥制品蒸汽烘房单片微机控制仪，属自动控制仪器仪表技术领域，特别涉及水泥制品生产加热过程自动控制的仪器仪表。

水泥制品在蒸汽烘房内的加热过程是一个恒温、升温、恒温的循环过程，在这个加热过程中，只有控制好每个阶段的温度参数，才能保证产品的质量、提高产品成品率，否则就会降低产品的质量，甚至会使产品成为废品。但是，现有的水泥制品厂家，在蒸汽烘房内对水泥制品进行加热的过程，基本上是由操作工人定时测温、再由人工控制蒸汽阀门的开关状态来实现恒温、升温、恒温的循环过程。因此，存在操作工人劳动强度大、控制精度低、使产品质量不稳定、废品率高的缺点和问题。

本发明目的就是为了克服目前在蒸汽烘房内对水泥制品加热过程的温度参数控制由于手工操作控制而导致劳动强度大、控制精度低、使产品质量不稳定及废品率高等的缺点和问题，设计一种智能型全自动控制的水泥制品蒸汽烘房单片微机控制仪。

本实用新型是通过下述结构技术方案来实现的：图1为本控制仪的外形结构示意图，它由外壳、面板、电路板共同构成，其中，面板上具有操作时间显示屏1、温度显示屏2、操作指示灯3、打印指示灯4、执行机构开启指示灯5、启动按钮6、打印按钮6、复位按钮7；图2为本控制仪的电路工作原理方框图，其电路由温度传感器9、模拟放大电路10、A／D转换器11、单片微型计算机12、存贮器13、I／O并行接口14、显示译码器15、固态继电器16、执行机构17、通讯／打印接口18共同连接构成，其中，温度传感器9与单片微型计算机12连接构成蒸汽烘房温度的直接测量装置，并采用计算机软件编制出加热过程的操作时间；温度传感器9、模拟放大电路10、A／D转换器11、单片微型计算机及12、固态继电器16、执行机构17相互电气连接构成检测控制装置，其关键在于配有检测控制过程中可随时把数据列表打印或远距离传输到上位计算机的通讯／打印接口；其相互连接关系为：面板及印刷电路板固定在外壳支架上，面板上的时间显示屏1、温度显示屏2、操作指示灯3、打印指示灯4、执行机构开启指示灯5等通过信号传输线与电路板相对应连接，面板上的启动按钮6、打印按钮7、复位按钮8等通过控制信号传输线与电路板相对应连接；温度传感器9通过信号传输线模拟放大电路10相电气连接，模拟放大电路10通过信号传输线与A／D转换器11相电气连接，单片微型计算机12通过信号传输线与A／D转换器11、存贮器13、I／O并行接口14相互电气连接，I／O并行接口14通过输出信号线与显示译码器15相电气连接，单片微型计算机12通过控制信号传输线与固态继电器16及通讯／打印接口18相电气连接，固态继电器16通过控制信号传输线与执行机构17相电气连接。其工作原理为：温度传感器把蒸汽烘房内的温度参数转变成电量，这电量经传输线接入主机，先经放大电路放大，再进行A／D转换，转换结果进入单片微机进行运算，并与加热过程各阶段的温度控制参数相比较，再由单片微机控制固态继电器及开关执行机构，以达到温度检测值与控制值相一致。温度值及操作时间从I／O并行接口输出，最后由显示译码器进行译码显示，在上述检测及控制过程中，存贮器提供所需的程序及数据，通讯／打印接口随时把存放于存贮器的温度数据及相应的操作时间进行列表或传输到上位计算机，以便把数据汇总及进行远距离监控。单片微型计算机能根据传感器对被测点的温度参数的响应控制执行机构以达到温度参数与各阶段的控制参数相一致。图3为本控制仪的基本电路原理图。其中，温度传感器9包括恒压电路集成件U₁₇、电阻R₁～R₅、热敏电阻R_T、电位器W₁共同电气连接构成，模拟放大电路10由运算放大器集成件U₁₈、U₁₉、电阻R₈～R₁₃、电位器W₂、电容C₁～C₂共同电气连接构成，A／D转换器11由集成件U₅、缓冲器集成件U₆、电阻R₁₄～R₁₅、电容C₃～C₄、电位器W₃共同电气连接构成，单片微型计算机12由检测控制电路的CPU集成件U₁、缓冲器集成件U₁₄、电阻R₁₉～R₂₂、电容C₅、启动、打印、复位按钮T₁～T₃共同电气连接构成，存贮器13由锁存器集成件U₂、程序存贮器集成件U₃、数据存贮器集成件U₄共同相互电气连接构成，I／O并行接口由集成件U₇构成，显示译码器15由集成件U₈～U₁₃电气连接构成，SSR为固态继电器16、通讯／打印接口18由集成件U₁₅、U₁₆、二极管D₄、电容C₆共同电气连接构成，其相互连接关系为：由U₁₇、R₁～R₅、R_T、W₁串并串联连接构成的温度检测传感器电路通过R₆、R₈与由U₁₈、U₁₉、R₆～R₁₃、W₂、C₁～C₂并串并联连接构成的温度线性模拟放大电路相并联连接，U₁₇通过W₃与由U₅、U₆、R₁₄～R₁₅、C₃～C₄、W₃并联连接构成的A／D转换电路相串联连接，U₅与U₆相并联连接，U₅通过EOG、DU端、U₆通过端与由U₁、U₁₄、R₁₉～R₂₂、C₅、T₁～T₃并联连接构成的单片微型计算机电路相电气连接，其中U₁₄通过其2端脚与固态继电器SSR相电气连接，U₁₄分别通过其4、6、8端脚分别与发光二极管D₁～D₃、R₁₆～R₁₈相电气连接，U₁通过其P₁₃、P₁₂端脚与由R₁₉～R₂₁、T₁～T₂共同连接构成的启动／打印电路并联连接，U₁通过RST端脚与由R₂₂、C₅、T₃连接构成的复位电路相互电气连接，U₁与由U₂、U₃、U₄并联连接构成的存贮器电路相并联连接，其中U₁通过其P₀₀～P₀₇端脚分别与U₂的1D～8D端脚相并联连接，U₁通过其P₂₀～P₂₄端脚分别与U₃的A8～A12端脚相并联连接，U₁的的P₂₆、端与U₄的、端相对应连接，U₁的数据线分别与U₂、U₃、U₄、C₆、C₇的数据线并行连接，U₇与由U₈～U₁₃共同连接构成的显示译码器并联连接，U₈～U₁3与显示数码管相应并联连接，U₁的RXD端、TXD端分别与U₁₅、C₁₆、C₆、D₄构成的通讯／打印接口电路相电气连接。电路工作原理为：温度传感器9把蒸汽烘房内的温度参数变成电量后，经模拟放大电路10倍放大、再进入A／D转换器11、然后进入单片微机12，由PUC根据输入的温度值与加热过程各阶段温度控制值进行运算比较，由运算结果去控制固态继电器16及执行机构17的开关状态，并把运算的温度值及相应的操作时间从I／O并行接口14输出，最后由显示译码器15显示。在上述检测及控制过程中，存贮器13分别提供运算必需的程序及数据，通讯／打印接口18随时把存放于存贮器的温度数据及相应的操作时间进行列表打印或传输到上位计算机。