基于单片机的烘道自动控制

StepPeng33

摘要:烘道广泛应用于丝网印刷、纸张、喷染、电镀以及印刷电路等行业,烘道中物料传送带跑偏、烘干室温度变化是影响烘
6 Y; X" L( @  k% }, g4 v: u4 G道正常工作的重要因素。以单片机AT89C51为核心,设计一种以模糊控制和光电纠偏为一体的烘道自动控制系统。采用C51
语言进行软件编程,模糊控制原理进行温控,选用TA8435芯片驱动步进电机,实现物料传送带纠偏和温度自动控制。纸张
5 J7 X) ]% e5 C: `5 q烘干实验表明,该系统能够实现传送带纠偏3- 8mm和实时监测工作温度并稳定在780 -82。
关键词:模糊控制;纠偏;温度控制;单片机
引言
1 h3 M  }$ t  P5 b( K伴随着国内丝网印刷、纸张喷染、电镀以及印刷电路等行
业的发展,在生产工艺当中对烘干设施的要求也越来越高。不
同材料所需加热和冷却方式有所不同,目前加热方式主要有加
热皿、远红外灯管、紫外线灯管等多种加热方式;冷却方式有水
6 P2 L% J: x  a7 d冷、风冷和空调制冷等多种形式。烘道控制核心就是要保持烘
4 ~( |- Y8 P$ T道内温度稳定在工艺要求范围内，在传输过程中不出现偏差。
目前,烘道上多用的纠偏装置有导轮、滑道和限位轮等纠偏装
置，导轮通过网带与导轮摩擦力和改变纵向网带偏角达到纠
偏,滑道通过沿横向移动,改变纵向网带偏角和网带的张紧度
5 m2 R9 ]7 ^8 L3 _# a达到纠偏,限位轮通过固定轮限制网带纵向的偏移,从而达到
纠偏。根据不同的材料处理需要而选择合适的烘道至关重要,
! j( V) }& g. z0 U" ]随着材质要求的改变,与之设定的温度、传送速度就要随之改
5 K# b! R8 i" x4 P% ^( w. a变,紧密结合国内行业的实际需求,基于模糊控制策略、采用单
. g* `# c8 h7 q2 j9 I. m& v* n片机与固态继电器配合，设计出烘道的-种自控化控制系统,
* z% A- b3 k/ ?2 n  f实现温度可控可调,在实践中产生了良好效果。.
' _3 C. f' j: }5 r# _1系统概述
烘道自动控制系统是一个小型的嵌人式数据采集与控制
系统,主要由激光光电传感器E3C -C61-M3J、温度传感器TSP-
  s2 ]% ]; Q- D) I* X100/1000G、单片机AT89C51(8KBFEPROM 256BRAM)、报瞥电
路、显示部分、驱动电路和步进电机等组成,其系统原理结构图
如图1所示。工作过程是将传感器采集到的各路数字、模拟信
  b. }8 M# Q! i" P6 {
号经信号处理后传送到单片机中，经软件处理输出控制信号，
% L1 m8 H9 i7 h% Y# s& ~( q1 Z驱动各执行机构;通过参数设置和LED实时显示,数据可以通
过专用接口传送到上位机并记录下来,形成知识库,进而可通
2 S5 |1 S2 t' y5 o过上位机对其进行远程控制。
图1系统原理图
Fig.1 system schematic diagram
4 ]2 t; i; x: a% Q; q+ a1 Y0 v2硬件电路设计
本系统硬件电路主要由信号采集模块、知识库及推理模
块温度控制模块、电机驱动模块、报警和显示模块。
2.1传感器的选用
普通光电传感器光束散射,发射角较大,影响传感器的测量
2 v4 o1 C7 r7 |# ?( e灵敏度;激光具有高平行度，其发射光束方向性强,发散角小,一
, i' p, m- ^& t2 O" ?. M( i8 Y1 W般约为0,18° ,所以选择激光光电传感器进行偏差信号测量。本
系统选用E3G- G61-M3J放大器内藏型凹槽光电开关。检测距离
! m0 G2 \: s+ }8 \# T2 L. X(槽宽):25mm;Imm以上的不透明体;电源电压C12- -24V;响
$ ~6 s3 T, p6 b2 {2 t7 f应时间1ms以下。其参数满足测量精度,具有很高灵敏度。
. |4 {2 a& {% [- T温度测量采用温度传感器TSP- 100/1000C,测量温度范围
, u, G4 k6 C9 p" O! j! ]0 z-50C~450精度,09C时的阻值允许偏差( n )A +/- (0.15+

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根据不同的材料处理需要而选择合适的烘道至关重要