基于微机控制的滤油机控制系统的设计

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摘要：常规的滤油机操作系统是通过操作不同按钮．使设备按照一定的顺序启停。为了减小操作系统占用空间，改变
2 q1 q3 P# t: F7 W; J操作人员记忆各种开关的操作次序，提高控制系统自动化程度，利用8051单片机通过温度传感器与A／D转换芯片实现对滤
! }0 S7 m, D6 P' p  }: M1 m- R油机温度自动检测、实时显示。根据检测到的温度值进行计算，确定电机启、停顺序的系统控制。该系统革新了传统的接触
$ K& N8 X4 s' d' s# S器、继电器控制，提高了系统的自动化水平。
, q  L/ |% f: ?9 j2 V1 A" R# q; ?
# q8 M4 W1 G4 z$ U. b  T. Z系统由真空泵电动机和油泵电动机各一台组成，要
) N$ x5 N9 h- y  X0 d求用单片机完成管道压力检测和油箱温度控制。用压
力传感器采集数据并送单片机处理。系统采用两组加
热管加热，每组功率为24 kW。用温度传感器采集数据
并送单片机处理。当温度达到要求时，切断真空泵电机
( j% E7 i: T+ x1 x+ t并随时显示当前温度值，接触器跳闸温度可以通过拔码
3 e8 W! N9 X0 T0 S4 p盘设定送人单片机。系统中电机只能正转，不能反转，
. E' I( u8 |: F) ]! n- S8 ~& U# F控制电路应具有反转报警装置。
3 g* N$ a# A5 j主回路采用空开和接触器实现，控制回路由单片机
控制系统实现。系统启动顺序是：油泵电动机、真空泵
% z1 N8 j7 }; o+ E' W电动机、加热管。两组加热管可分别单独加热和停机，
但只有真空泵电机启动后加热管才能启动和运行。
l控制系统主要硬件构成
主回路交流接触器4个、空气开关2个、MCS一51
3 b6 D+ S; ]* a; Y系列单片微机芯片8031、各类外围接口芯片、A／D转换
器、温度传感器、压力传感器、光电耦合器件、接触器驱
2 x0 I7 Z1 p0 \, O) n$ O; o动电路、LED显示电路等。控制系统如图1所示。
+ ~0 P4 q) F: }4 k- i. u  Q( r/ w1．1输入信号回路温度检测系统基本组成
* V+ m; M& U% ^4 u& W& V: K通过集成温度传感器AD590和单片机组成数字温
度检测装置口]。AD590[2]温度传感器属于半导体集成
温度传感器，测量范围为一55～+150℃，输出电流与
温度成线性关系，它以热力学温标零点作为零输出点，
比例因子为1弘A／℃。因此它能把温度信号变为与绝
7 o( i' N% D' _9 s对温度成比例的电流信号。该传感器稳定性高、线性度
好。AD590本身产生的是电流信号，它将温度转换为
相应的电流信号输出，在传感器输出端加运算放大器
0P—07，使其输出的电流信号转换为电压信号。
硬件电路采用双点温度调整误差口]，电路如图2所
示。放大器采用0P—07[们单片精密运算放大器，它具
有低噪声、低漂移和高增益特点，是一种通用性强的运
% K1 e; T/ ?7 ~7 K0 A算放大器。电容C。在此起滤波的作用。通过R。给
) Q# D  I& Q1 L. RAD590传感器提供稳定电压，所测温度由AD590温度
, h6 |+ [. t% e; f, Q传感器检测，给电压放大器提供电压信号，以供放大。
这里用电位器R，。起到调零点的作用，电位器Rm起到
" h5 T2 d+ h  R( x- `. _调增益的作用，通过调整运放中的电阻Rn和电位器
) V, r3 q0 A9 l4 Q' A. L; \* Y8 _# dR咒，找到输出电压与被测温度的合适对应关系。
1．2输出信号回路基本组成．
4 O5 M4 r( y$ b+ J) D7 y% A该电路用交流电磁式接触器控制设计b]，即由双向
0 u+ U; P+ g% i. n晶闸管驱动交流接触器KM线圈。额定工作电压为交
流接触器线圈工作电压的2～3倍，额定工作电流为交
0 M, @1 i; i! H, `! y3 Q流接触器线圈工作电流的1．5～2倍。此处为220 V的
3 U) b9 k5 Y; C5 P交流电压，选择10 A／660 V的双向晶闸管。光耦合器
MOC3041R的输入端接7407，由单片机的P1．o口输
- D9 }8 A( R; j) Z; F+ R3 C' |" g出低电平，双向晶闸管导通，接触器KM吸合。反之则
$ H- O/ M9 R/ l2 n% g' k/ S接触器KM释放。最后再由交流接触器的触点控制动
力回路。输出信号回路如图3所示。
$ }  _5 s4 l% L. w. U. f, H. Z) I系统通过74LSl64移位寄存器芯片扩展三位静态
6 @* l, x* J( O  f1 R: E显示电路‘“，每3 s刷新一次I。ED显示值，P1．3为输出
控制。当P1．3为高电平时，允许串行口输出数据给移
& k# u( y' H: E; m位寄存器，当P1．3为低电平时，串行口禁止输出数据。
2控镧系统主程序设计
控制系统主程序主要是对系统进行初始化处理，其
1 l5 X8 G+ B& `中包括端口初始化、定时器设定、系统中断方式设定等。
系统中断服务程序的功能是：判断是否定时时间到，若
" g" W, U; V9 I到则检测设定值、检测温度值、温度显示与控制等。由
此可编出主程序和中断服务子程序，见图4、图5。
  c7 _* o, D. `0 J4 ~3控制系统温度检测程序设计
2 y" C' _7 G: \温度检测程序的功能是连续进行4次A／D转换，

& e& w' x1 Q  P) Y5 i- M7 V

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ybing12

可以找带AD的单片机，这样还能节省成本