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                    新闻?#34892;?/a>  配料系统在陶瓷行业的应用
                    配料系统在陶瓷行业的应用2016-02-25
                    配料系统是陶瓷生产过程中重要的前序环节,配料的精确度和稳定度直接影响到产品的质量和生产效益。一般采用的单线单机的陶瓷配料控制系统在效率和精?#30830;?#38754;受到?#23435;?#22240;素较大的影响,不利于产品质量和经济效益的进一步提高。本文设计了分布式控制系统,以工业控制计算机为核心,MCS51单片机为控制器来控制现场的设备,采用48标准总线,实现工控机和多台现场级单片机控制器的通信。监控程序采用模块化设计,控制和管理界面丰富友好,?#23376;?#25805;作。整个系统既结构简单合理,又具有较强的控制及管理功能。

                    1配料系统的?#24067;?#32467;构和设计

                    配料系统由586工业控制计算机、12块MCS51单片机控制板、检测及压频转换电路、同步信号电路和可控硅控制电路等组成,控制系统的结构原理如图1所示。

                    称重仪表在陶瓷配料过程中,陶瓷粉料经供料料斗均匀地分布在传送皮带上,传送带上物料的重量由荷重称重模块测量,传送带的速度由测速发电机检测,这两个检测信号经放大后,输入以LM331为核心的压频转换电路变成数字脉冲信号,以增强其抗干扰能力。再将这些脉冲信号输入单片机的计数器进行计数。本系统采用89C52单片机,其具有3个内部定时/计数器[1, 2 ] ,由于控制系统中单片机需要负责重量脉冲信号计数、速度脉冲信号计数、计数采样时间长度的定时控制以及可控硅触发脉冲的移相角时间控制。若每个计时/计数器单独使用,需要有4个定时/计器。为了充分地利用单片机的?#24067;?#36164;源,并考虑传送带的速度及粉料的重量不是瞬?#26412;?#28872;变化的物理量,因此单片机采用1个内部计数器T1对这两个物理量脉冲进行?#36136;?#35745;数,即用单片机的P1. 6, P1. 5口发出选通信号,当P1. 6= 1, P1. 5= 0时,单片机计数速度脉冲信号,而P1. 6=0, P1. 5= 1时,单片机计数粉料的重量脉冲信号,从而合理地配置了资源。

                    单片机经过计数和转换计算后得到皮带?#31995;?#36127;荷信号、皮带的速度信号以及实际的给料速率,与在工业控制计算机上输入的给定的给料速率相比较。实际给料?#31034;?#36890;信送给工控机,并通过PID运算得出相应的调节量,再将该调节量转换成对应可控硅触发移相角参量,通信送回给单片机作为计时器的移相触发角时间常数。同步信号电?#20998;?#30001;LM339和变压器组成,该同步信号接入单片机的外部中断IN T0口,通过中断子程序,采用定时器T2根据移相触发角时间常数来实时地产生可控硅的触发脉冲,从而调节双向可控硅电路的输出电压,对滑差电机的离合器的励磁线圈电流进行控制,以实现传送带的速度控制及陶瓷配料的流量控制,为了提高整个系统的可靠性,同时方便各条生产线的调试,每一块单片机都配置了6位LED数码显示和小键盘,用于调试或工控机出现?#25910;?#26102;输入给定值、显示工作状态和实?#20540;?#26426;运行。

                    2系统的功能及软件设计
                    陶瓷配料系统的主要功能有:
                    (1)采用单片机监测12条生产线的陶粉料的重量、传送带的速度信号?#26696;?#29983;产线的陶瓷粉料的实际?#26007;?#27969;量;
                    (2)工控机根据实际流量与给定值之间的偏差,通过PID调节可控硅的移相触发角,从而实?#21046;?#24102;的速度控制;
                    (3)各条生产线流量给定值的设定,线号、秤号和粉料材型的设定,转秤设置、流量报警误差的设定、操作员及
                    操作密码的设定;
                    (4)各种运行数据的实时显示、报警及?#25910;?#35786;断提示;
                    (5)各种运行数据的记录、档案及打印功能。
                    系统的软件由单片机实时控制软件和工控机监控模块软件两部分组成,单片机的软件由主程序模块、重量及速度测量称重模块,单机运行子程序、可控硅移相触发脉冲产生模块等。单片机具有两种运行状态: 联机运行方式和单机运行方式,通过单片机的键盘输入?#29943;?#23450;。在联机运行方?#36739;?单片机每隔2 s?#30452;?#37319;集速度和重量信号,计算流量信号,和工控机通信及产生可控硅移相触发脉冲。

                    根据系统的要求,工控机监控软件采用Visual Basic语?#21592;?#20889;,由主程序模块、通信子程序模块、PID模块、数据给定和记录档案模块及打印模块等组成[3 ]。

                    工控机的配料系统主控制界面包括日常监控、转秤、开机转秤、报警档案、数据维护、打印报表、系统?#24471;?#31561;子菜单,在日常监控子菜单中,显示各条生产线的给定流量、实际流量、流量误差和设定的报警误差等。在系统开始运行需通过开机选择菜单来选择生产线的线号、电子秤的秤号和要混?#31995;?#38518;瓷粉料的粉料号等,若在运行过程?#34892;?#20854;他的生产线加入运行,则进入转秤子菜单进行线号、秤号和粉料号等的设定操作,由于系统管理的生产线的条数、电子秤的台数以及可混?#31995;?#38518;瓷粉料的品种很多,其响应的数据也很多,因此专门在菜单中设置了数据维护子菜单,主要负责在运行过程中电子秤的名称维护、生产线的名称维护,陶瓷粉料的名称维护、生产线管理员的名字、密码等信息管理、报警误差设置、停机报警及停机时间、报警记录维护、调试记录维护等。

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