基于单片机的水泥生料配料控制系统研究

wozuishuai

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
; G/ }" K9 M% S6 C  e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
量,使水泥生产的配料控制取得良好的控制效果。
关键词:单片机;水泥生料配料; PID;模糊PID
0引言
/ T; _  b* Z4 ?7 O- `# @水泥在世界各国的经济建设中占有十分重要的地位。随
着水泥企业间竞争不断加剧,怎样充分利用现有设备,提高
2 C& }; O4 g; h: J# r' W生产质量,节约能源,降低成本,就成为-项重要课题。水泥
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
* T2 ?( l5 r' V. t+ n6 c. ^) `5 s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
4 u. f+ ?6 m% d) }( I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
整个生产酿成事故。因此,配料精度的高低和配料速度的快
# ]% o3 Z+ y2 ?& Q" F1 v3 ]+ ?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
量和产量控制给予充分的重视。可靠性.操作方便、物料配比
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
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
% N- l' `* o- w6 T8 O! G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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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
本系统采用AT89S52单片机作为主从控制器的核心元
  m5 }/ ?- D) H+ ?  w件,其他主要元件还包括:模数转换器A/D0809、数模转换器
1 b. s! P: h2 H2 S" K& n. ^D/A0832.LCD液晶显示器。主机能够实现人机交互的功能，使
0 ?1 {# \# w3 b8 C0 {4 u用者通过键盘输人指令,LCD液晶显示器显示当前水泥配料
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
/ P8 {9 Z# q, q. ^5 ]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
, l# C+ U/ N! T  @9 ^; L; c7 q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
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
通过D/A0832转换成模拟控制量调节输送皮带的运行速度
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
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
7 k' c1 h- V9 ~1 H9 a$ f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
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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