[实用新型]预加水成球智能控制仪

说明书

本实用新型是一种立窑生产水泥智能控制成球水料比的仪器。

目前国内预加水成球的自控技术是依据生料喂料量的设定值与水／料比的设定值，运用PID△EK算法进行调节。这一控制原理，主要问题在于因电动调节阀频繁调节易引起故障，造成自控失灵，难以保证长期可靠使用。近来，虽有日本进口的调节阀取代国产电动调节阀，避免了因调节阀频繁调节而造成的故障，但控制原理还是沿用PID调节运算，且价格昂贵。大多数水泥小厂还是由人工手动控制电动调节阀的开度，从而控制给水量的大小，一面看仪表指示，比较料流量信号和水流量信号的比例，一面注视实际成球的效果，利用手动调节钮来完成，这样的人工控制难以保证料水的最佳比例，致使成球大小不均匀，成球质量差，直接影响到水泥出窑的质量。

本实用新型的目的在于控制成球均匀，提高成球质量，保证水泥生产品质。在保留原全部设备（电动阀等）的情况下，研制出体积小，功能丰富，精度高，安装调试方便的预加水成球智能控制仪。只要将它接入原设备上，便能使系统运行可靠，而且对原有仪表和设备无任何影响，同时引入根据操作工经验得出的模糊控制逻辑，从而解决了调节阀频繁调节引起故障。

本实用新型由壳体、显示部分、按键、蜂鸣器、控制电路等组成。壳体呈长方体包括外壳、底壳、支柱等，对应于控制路路板上焊接的八个数码管L1－L8，四个发光二极管D1－D4，四个按键K1－K4的位置、大小，在外壳顶面开有长方窗孔、方孔和圆孔。长方窗孔上由透明有机玻璃粘封，能明显观察8个数码管L1－L8在窗孔下所显示的数字或字符，四个圆孔可观察发光二极管D1－D4的亮灭和闪烁，方孔可使按键露出外壳顶面，便于操作人员按键，外壳侧面开有安装蜂鸣器、接口插座的圆孔和长方孔及与底壳相连接的圆孔。底壳的底面钻有与印刷板连接相应的四个圆孔，侧面钻有与外壳相应的圆孔，四个支柱中心钻有圆通孔。显示部分包括8个数码管L1－L8和四个发光二极管D1－D4。8个数码管横排成8位，其中L1－L4左四位为红色数码管，它们显示料的数据或屏别标志，右四位绿色数码管L5－L8显示水的数据，四个发光二极管中D1、D2、D3为不同颜色的发光二极管竖排在与外壳对应的圆孔中，指示实时运行状态，D1亮表明应增加水、D2亮表明水在控制范围内，D3亮表明应减少水的状态，D1、D3的闪烁快慢反应出增减水量的程度，D4亮表明电源接通。在四个按键K1－K4中，复位键K4用于系统复位，在运行过程中复位系统后，系统在初始化主要参数后将返回复位时的断点位置运行，并保持已有数据不变，同时此键兼有手动微动升水的功能；换屏键K1在上电后任何状态下，按下此键，系统都会响应，每按一次换一屏数据，七屏数据按完又循环往复；置位键K2用于千位、百位、十位、个位的循环位置闪烁提示，起移动光标作用。初始状态在千位上闪烁显示该位数据，连续按K2，则在L5－L8位显示上循环闪烁，在第1－4屏需输入参数时，系统响应此键K2；置数键K3用于闪烁位的数据修改，每按一次数字递增1，并在0－9范围内循环，系统在第1－4屏需输入或修改数据时响应该键。但K2和K3键只在系统上电后任何状态下，当按下K1键后，才可在第1－4屏上响应，而在其他情况下，按下K2、K3系统将直接进入控制状态，并按设定参数进行控制操作。在上电后，立即显示系统名称，并自动关闭调节阀，同时待键输入参数，若输入数据不在允许范围，系统不予接收，并显示出允许的最小值或最大值。若不键入任何数据，则延时20秒钟后，系统将自动进入控制状态，并按内部预置数据进行控制操作。蜂鸣器2发声是对系统的报警和提示，当输入了不在允许范围内的数据时，发出二短蜂鸣声提示；系统进入控制状态时，发出二长蜂鸣声提示。在无水或无料时，一直发出蜂鸣声报警，同时系统自动提升水阀或自动关闭水阀，直到上述问题解除，报警声才停止。在料超限或水超限时发出报警声，其中超高限发出间隔长声报警，超低限时，发出连续长声报警。控制电路包括电流电压转换电路I／V，准十六位单片机、键盘显示管理电路、模糊算法程序、逻辑电路、驱动电路、可扩展接口。准十六位单片机输出两路开关量信号接外设可控硅触发端，驱动电机执行机构控制电机升降，准十六位单片机的A／D采样电路与电流电压转换电路I／V输出端相接，I／V输入端接原设备上冲量流计输出送来的0－10mA生料流量信号和电远传转子流量计输出送来的0－10mA水流量信号。准十六位单片机电源数字地与模拟地不共地引出与设备模拟地单点共接接入＋5V稳压电源负端，Vcc＋5V及V_REFA／D参考电压引出线接稳压电源＋5V输出端，准十六位单片机通过总线及逻辑控制线与规模集成芯片8279相连，对8279编程，使其单独进行按键扫描输入及显示输出管理，不占用主CPU时间，按键信号通过8279扫描后送入准十六单片机，准十六位单片机输出驱动信号给蜂鸣器2和发光二极管D1、D2、D3进行声光报警提示，同时将所需要输出显示的信息段码信号反馈给8279芯片，按100KH₂频率通过8位数码管L1－L8显示信息。所有组成控制电路的元器件用插座和引线连接并焊在印刷电路板上，印刷电路板用螺栓穿过支柱中心圆孔紧固在壳体的底壳上，八个数码管L1－L8，四个发光二极管D1－D4、四个按键K1－K4蜂鸣器2、十六线插座3由引线焊接于控制电路印刷电路板，盖上外壳用螺钉将底壳紧固，十六线插座与原外围设备及电源相连后，上电即可实现预加水成球智能控制。