[实用新型]一种木材干燥微计算机监控系统

说明书

本实用新型属于木材加工、微计算机应用领域。

木材干燥是木材生产中一种生产周期较长、耗能多的环节。其加热介质、干燥窑的型式种类多，目前干燥生产过程虽已有部分利用简单的仪器设备进行阶段性、非在线检测，但大部分的生产过程仍是凭人工经验进行操作，很难按科学的工艺基准进行生产，因而造成干燥质量不稳定、工人劳动强度大、能源利用上存在很大的浪费、生产效率较低。目前国内外已有一些木材干燥微计算机监控装置，但大多与干燥窑固定配套，且价格昂贵，经检索如中国专利90207999木材干燥微机控制系统、92238626木材干燥窑微机群控设备等。

本实用新型的目的是：提供一种能克服已有技术不足，而且便于操作、价格低廉、能实现木材干燥生产过程中对温度、相对湿度、含水率等因素进行在线、宽量程范围监控，并能按给定的干燥基准进行科学化生产的不受干燥窑型式影响的微计算机监控系统。

该木材干燥微计算机监控系统是以MCS-51单片微计算机扩展系统；温度、相对湿度传感器及其测量放大电路；含水率传感器及其测量放大电路；多路调制器；A/D转换器；键盘；I/O接口；显示器以及系统软件组成。其原理特征如下：

8031CPU芯片通过数据总线、地址总线及控制总线将2764芯片—程序存储器、6264—数据存储器、74LS373芯片—地址总线锁存器连接在一起，构成MCS-51微计算机扩展系统，并通过总线连接8155多功能可编程按口芯片及8255通用可编程并行I/O接口芯片各一片，由接于8155芯片的PB₀～PB₂、PC₀～PC₃构成的键盘，在其上输入所要求的终含水率及选定的干燥基准号后，即可开始运行；窑内采用铂电阻温度、相对湿度传感器，经屏蔽导线通过多路调制器的干簧继电器触点J₁～J₄控制，分时经测量放大电路进行信号的转换及放大，并进行滤波，经H/S输出到A/D转换器的IN₀通道；窑内各点含水率采用电阻式传感器用屏蔽导线连接，经多路调制器的干簧继电器触点J₅～J₈由测量放大电路放大后经滤波及S/H输入到A/D转换器的IN₁通道，转换后的数字量经数据总线送入8031CPU芯片，与固化在2764程序存储器中的干燥基准相比较，通过接于8031CPU芯片上的R_XD、T_XD经显示驱动电路，在七段译码发光二极管显示电路上显示出现场采集的各点温度、相对湿度、含水率的实时值及相应的工艺段号，并由接于8155芯片的PA₀～PA₇的LED发光二极管给出温度、相对湿度的偏差状态；8031CPU芯片的P_1.2管脚接执行控制电路，推动执行机构—固态继电器，使相应的温度、相对湿度控制系统进行开、闭；打印机接于8255芯片上，可定时打印各实测值。

MCS-51单片微计算机扩展系统是监控系统的核心部分，主芯片采用8031CPU芯片，通过数据总线、地址总线及控制总线与2764芯片、6264芯片、74LS373芯片相接。其中2764芯片作程序存储器，8K空间存放控制程序。6264芯片作数据存储器，而74LS373芯片作地址总线锁存器。见附图1。

由于本系统既要检测又要显示，并接有键盘输入、打印机输出、LED状态信号输出及执行控制输出等，因而8031CPU芯片的端口不能满足要求，在此选用一片8155多功能可编程接口芯片及一片8255通用可编程并行I/O接口芯片，通过总线系统与8031CPU芯片相连。它们的每个端口均能通过编程设定为输入及输出端口使用。其中8155芯的PB₀-PB₂及PC₀-PC₃组成一矩阵式键盘，PA₀-PA₇作状态输出显示。8255芯片接打印机。见附图4。

在2764程序存储器中事先已固化有多个工艺基准，可根据干燥的材种、板厚等条件选定相应的工艺基准号。

多路调制器的主体为CD4051八模拟开关，在软件的支持下具有八通道选一的功能，可实现对八个检测点同时采样分时处理的功能。多路切换的执行机构为干簧继电器的常开接点，针对系统有八个监测点，因而接有八个干簧继电器J₁～J₈。见附图3。