基于单片机的水泥生料配料控制系统研究

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2 O5 }. ?; Z4 W. v摘要:设计基于 单片机的水泥生料配料控制器的硬件系统。控制算法在传统PID控制算法的基础上,加入模糊智能控制
技术,应用于水泥生料配料控制系统的实际运行中,能够有效地提高水泥配料的控制精度,可极大地改善水泥配料生产的质
9 R% C# M8 c, a' _# F# d! H. I& c量,使水泥生产的配料控制取得良好的控制效果。
! b  M1 ^& l4 ^' Z; F关键词:单片机;水泥生料配料; PID;模糊PID
* j8 `! u8 O7 d. V' ^9 F0引言
9 U. @( X' r! L- W1 A9 ^0 X水泥在世界各国的经济建设中占有十分重要的地位。随
! d, f+ v0 S' u$ h3 `+ r, x着水泥企业间竞争不断加剧,怎样充分利用现有设备,提高
生产质量,节约能源,降低成本,就成为-项重要课题。水泥
; w+ A6 ]$ @. t0 U4 u4 U# a生料配料是水泥生产的第-一个重 要环节,配料质量控制的优
劣直接关系着后续生产工序能否顺利进行。如果配制料液的
质量达不到要求,轻则造成原料.能源的浪费,重则影响产品
# V" g; d3 k) f$ j' Z8 x- _5 E的质量和产率,并且有些重要生产岗位的配料失误甚至会给
' l- F* Z% @3 }整个生产酿成事故。因此,配料精度的高低和配料速度的快
慢制约着整个生产的产品质量和产量,应该对配料过程的质
9 O  K1 l1 {5 U3 f! z+ c& g量和产量控制给予充分的重视。可靠性.操作方便、物料配比
4 [2 B: Q) c2 H/ N; B) n4 ^精确、低能耗是对水泥生料配料控制系统的基本要求。
基于单片机的水泥生料配料控制器的设计中,采用主从
结构,主机(中央控制器)通过RS- 485总线通信方式连接各
物料秤体的从机(现场控制器) ,形成水泥配料控制的硬件平
7 r: Z$ O- r  |( M9 B( S台。控制算法在传统PID控制算法的基础上，加入模糊智能
控制技术,应用于单片机控制水泥配料的运行中,能够有效
地提高水泥配料的控制精度,可极大地改善水泥配料生产的
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% B7 Z- @: H! T4 K: m$ U质量,使水泥生产的配料控制达到了比较理想的控制效果。
1系统硬件设计
- \0 A, u& w6 ]  n; D" B$ V6 v* V- P' H本系统采用AT89S52单片机作为主从控制器的核心元
件,其他主要元件还包括:模数转换器A/D0809、数模转换器
D/A0832.LCD液晶显示器。主机能够实现人机交互的功能，使
用者通过键盘输人指令,LCD液晶显示器显示当前水泥配料
* U4 h8 ^6 ^' ^( G! N4 a) j2 p系统的工作状态和键盘输人的键值;主机输人的数据和指令
再通过485网络传到多个从机的RS- -232C通信串口,从机根
据采集的传感器信号执行相应的操作。从机控制系统的数据
采集电路由皮带输送机上的称重传感器和检测滚轮速度的
传感器构成,能够把物料载荷信号与传送物料的速度信号输
人A/D0809模数转换器, A/D0809将模拟信号转换成数字信
号送入从机的AT89S52单片机,计算出实际给料量。从机控
$ V# F! g, P" B$ q6 o' j. S6 z制系统将实际给料量与设定给料量进行比较后输出控制信
号,从机输出控制电路是PWM电机驱动电路,输出控制信号
( u- ^; ~' Q) q3 o: T- K* W+ I通过D/A0832转换成模拟控制量调节输送皮带的运行速度
2 [9 u" Z/ H% d/ G' }: I使给料量保持在设定量的范围。本控制系统在设计时充分考
4 Q" R) L6 J3 O. v虑到实际应用中可能出现各种错误,从机上采用了多种防护
措施,使得在水泥的生产过程中发生错误和危险可以立即报


. N) R1 s3 w# }4 l  X8 s# J* {$ I
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A/D0809将模拟信号转换成数字信号送入从机的AT89S52单片机