專利名稱：袋式收塵器單片機(jī)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種袋式收塵器的控制裝置，利用單片機(jī)作為控制器的核心元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)袋式收塵器的清灰、檢修等的控制。
眾所周知，袋式收塵器在工作過(guò)程中，需要進(jìn)行清灰、檢修。就清灰方式而言，袋式收塵器的清灰方式有多種，如搖振清灰、脈沖清灰、反吹清灰等，針對(duì)不同的工況要求及不同種類的袋收塵器，采用不同的清灰方式。而且，現(xiàn)有的袋式收塵器一般都有多個(gè)袋室，在清灰時(shí)，一般都是關(guān)閉一室對(duì)其實(shí)施清灰操作，而讓其它室仍正常工作。在另外一方面，就清灰操作的時(shí)間安排上，有時(shí)要求定時(shí)清灰，即每隔一定時(shí)間，對(duì)袋收塵器的各室依次進(jìn)行清灰；有時(shí)要求定阻力清灰，即是根據(jù)收塵器阻力達(dá)到一定上限時(shí)，對(duì)收塵器的各室依次進(jìn)行清灰。所有這些清灰方式，都需要由控制裝置對(duì)其進(jìn)行操作，而且不能有誤動(dòng)作，這就需要抗干擾。此外，還要求在正常清灰操作以外，有時(shí)需要進(jìn)行手動(dòng)清灰。
早期的控制裝置是采用分立元件制作的控制柜，該控制柜由于元件多、體積大、造價(jià)高、線路復(fù)雜，極易損壞，而且由于電子元件多，造成分布電阻、電容大，難以精確控制，并受外界電磁干擾而發(fā)生誤動(dòng)作。近些年來(lái)，人們?cè)O(shè)計(jì)了一種以小規(guī)模集成電路配以雙向可控硅作為控制核心的控制柜，以取代傳統(tǒng)的電控柜。但即使是這種改進(jìn)型的控制柜，也仍然存在著線路復(fù)雜、控制參數(shù)少、參數(shù)設(shè)定困難、體積龐大、可靠性和抗干擾能力差等一系列問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的，是要提供一種新型的袋式收塵器控制器，這種袋式收塵器控制器采用單片機(jī)作為控制核心，集電源、中央控制器與接口電路于一體，具有自動(dòng)和手動(dòng)控制功能。在自動(dòng)狀態(tài)下，有定時(shí)或定阻功能。并能實(shí)現(xiàn)在某室進(jìn)行檢修時(shí)，將該室與煙氣隔離，而其它室正常工作，從而滿足對(duì)袋式收塵器各種工況的需要。
本實(shí)用新型是采用MCS-51系列的8031單片機(jī)作為控制器核心，配以鎖存器74LS373和程序芯片構(gòu)成本實(shí)用新型的主機(jī)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)獨(dú)特的輸入接口電路、輸出接口電路和手控時(shí)對(duì)脈沖閥的自動(dòng)限時(shí)電路，再配以電源，即組成了本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的輸入接口電路是根據(jù)各種袋式收塵器的工作需要而設(shè)計(jì)的。一般情況下，袋式除塵器是采用定時(shí)或定阻進(jìn)行清灰的，本實(shí)用新型通過(guò)一只撥動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)改變電阻的連接關(guān)系，從而改變送入8031單片機(jī)的電壓信號(hào)，使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)按定時(shí)或按定阻進(jìn)行控制。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了參數(shù)選擇電路，參數(shù)選擇電路主要用來(lái)控制清灰時(shí)的關(guān)閥及延時(shí)時(shí)間、噴吹時(shí)間、沉降時(shí)間甚至室間隔時(shí)間。這種電路通過(guò)幾只微動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)置“1”，閉合置“0”，兩只開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)四檔參數(shù)，三只開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)八檔參數(shù)。n只開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)2n檔參數(shù)。在對(duì)袋式收塵器的控制中，一般二至三只開(kāi)關(guān)即可。
在定時(shí)控制情況下，室間隔時(shí)間長(zhǎng)短的控制通過(guò)一只帶數(shù)顯的小型時(shí)間繼電器DH48S來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)室間隔時(shí)間到時(shí)，該繼電器閉合，向8031送入一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，從而由8031控制系統(tǒng)進(jìn)行下一室的清灰。
在定阻控制情況下，阻力信號(hào)的輸入是利用一只微差壓開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，直接將袋式收塵器的阻力信號(hào)送入微差壓開(kāi)關(guān)，在正常情況下，微差壓開(kāi)關(guān)為常開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)阻力上限達(dá)到設(shè)定值時(shí)，微差壓開(kāi)關(guān)閉合，從而將阻力到達(dá)上限的信號(hào)送入8031，實(shí)現(xiàn)定阻清灰。
本實(shí)用新型的輸出接口電路由光電耦合器TLP521-2、單管放大電路和驅(qū)動(dòng)繼電器所組成。由8031輸出的信號(hào)，直接送入光電耦合器，其耦合電信號(hào)，經(jīng)單管放大后，送入驅(qū)動(dòng)繼電器，通過(guò)不同的繼電器的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)各種清灰要求。
考慮到袋式收塵器的控制有時(shí)需要手動(dòng)操作，而手動(dòng)時(shí)，脈沖閥的通電時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則容易造成脈沖閥損壞或不能復(fù)位，為此，本實(shí)用新型還設(shè)計(jì)了手動(dòng)時(shí)對(duì)脈沖閥的自動(dòng)限時(shí)電路。該電路以電容充電為核心，當(dāng)按動(dòng)手動(dòng)控制鈕時(shí)，電容充電電路導(dǎo)通，經(jīng)過(guò)很短時(shí)間之后，電容充電完成，盡管手動(dòng)控制鈕仍可能未松開(kāi)，但電容器電路已不導(dǎo)通。
使用本實(shí)用新型可以具有以下優(yōu)點(diǎn)首先，本實(shí)用新型集電源、中央控制與接口電路于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)引進(jìn)的氣箱脈沖袋式收塵器、單機(jī)和組合單機(jī)的清灰控制，可控制的袋式收塵器的袋室數(shù)量多，可滿足各種規(guī)模的袋式收塵器的控制需要。其次，本實(shí)用新型的控制功能多，可實(shí)現(xiàn)定阻力清灰或定時(shí)清灰時(shí)的各種工況要求。第三，在手動(dòng)操作時(shí)，有脈沖噴吹的自動(dòng)限時(shí)功能，保證了脈沖閥的長(zhǎng)期正常使用。第四，控制靈活，各種轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)便易行。第五，具有隔離檢修功能，可將任意袋室與煙氣隔離，其它袋室正常工作。第六，本實(shí)用新型可懸掛于現(xiàn)場(chǎng)，適應(yīng)各種工況需要，還可以與中央控制室計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例可以結(jié)合以下附圖
給出。
附圖為本實(shí)用新型的整機(jī)電路及控制原理圖。
參照附圖，本實(shí)用新型是由電源1、主機(jī)電路2、定時(shí)與定阻轉(zhuǎn)換電路3、參數(shù)選擇電路4、室間隔時(shí)間控制電路5、阻力控制電路6、輸出接口電路7和手動(dòng)限時(shí)控制電路8等組成。
本實(shí)用新型的電源1采用1∶1隔離變壓器，消除來(lái)自電源方面的干擾，然后采用LM323三端穩(wěn)壓電路產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)5V直流電源，給8031及接口電路等供電，采用LM7812三端穩(wěn)壓電路產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)12V直流電源，給各種控制電路供電。該電源電路為最簡(jiǎn)單實(shí)用的穩(wěn)壓電路，使用可靠。
本實(shí)用新型的主機(jī)電路2由8031單片機(jī)、74LS373鎖存器和可擦寫的程序芯片(EPROOM)所組成，整個(gè)系統(tǒng)的控制軟件存放在程序芯片中，加電后由8031通過(guò)74LS373鎖存器進(jìn)行調(diào)用。該控制軟件是根據(jù)各種控制要求而獨(dú)立進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。
本實(shí)用新型的定時(shí)與定阻力轉(zhuǎn)換電路3是由三只電阻和二只發(fā)光二極管所組成，三只電阻的阻抗均相同，當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到定時(shí)(DS)狀態(tài)時(shí)，送入到8031的為+5V信號(hào)，8031根據(jù)這一信號(hào)實(shí)施對(duì)袋式除塵器進(jìn)行定時(shí)分室清灰；當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到定阻(DZ)狀態(tài)時(shí)，送入到8031的為5V地信號(hào)，8031根據(jù)這一信號(hào)實(shí)施對(duì)袋式除塵器進(jìn)行定阻力分室清灰。
本實(shí)用新型的參數(shù)選擇電路4是由兩至三只開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的，每只開(kāi)關(guān)的一端與8031的一個(gè)端口連接，另一端與5V地連接，當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，輸入置“1”，閉合時(shí)，輸入置“0”，一只開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)兩檔參數(shù)，兩只開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)四檔參數(shù)，三只開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)八檔參數(shù)，依此類推。該參數(shù)調(diào)節(jié)電路主要與定阻和定時(shí)清灰電路配用，主要用來(lái)控制清灰時(shí)的關(guān)閥及延時(shí)時(shí)間、噴吹時(shí)間、沉降時(shí)間甚至室間隔時(shí)間。在主程序中設(shè)計(jì)了多種常用的時(shí)間檔組合(兩只開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)四檔，三只開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)八檔)，根據(jù)開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉狀態(tài)，8031按不同的關(guān)閥及延時(shí)時(shí)間、噴吹時(shí)間、沉降時(shí)間甚至室間隔時(shí)間控制清灰。
本實(shí)用新型的室間隔時(shí)間控制電路5，主要通過(guò)一只帶數(shù)顯的小型時(shí)間繼電器SJ和它的常開(kāi)觸點(diǎn)SJ、光電耦合器TLP521-2，單管放大電路來(lái)完成，該繼電器SJ采用DH48S，具有秒級(jí)連續(xù)可調(diào)功能，可設(shè)定繼電器的延遲時(shí)間，其常開(kāi)觸點(diǎn)一端與5V地連接，另一端與8031的一個(gè)端口連接。當(dāng)定時(shí)與定阻力轉(zhuǎn)換電路3轉(zhuǎn)換到定時(shí)清灰狀態(tài)時(shí)，8031送一控制信號(hào)到光電耦合器TLP521-2，先經(jīng)光電耦合器變換后，送入單管放大電路，使安裝在三極管集電極上的室間隔時(shí)間繼電器SJ開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)延遲時(shí)間到，繼電器動(dòng)作，使常開(kāi)觸點(diǎn)SJ閉合，將5V地信號(hào)送入8031，從而實(shí)現(xiàn)室間隔時(shí)間到的清灰操作。需要說(shuō)明的是，上述室間隔時(shí)間控制電路5的功能，也可以由參數(shù)選擇電路4連帶實(shí)現(xiàn)，在此情況下，室間隔時(shí)間控制電路5可以省去。
本實(shí)用新型的阻力控制回路6是由微差壓開(kāi)關(guān)、單管放大電路、繼電器J入和繼電器J入所控制的開(kāi)關(guān)J入所組成。在微差壓開(kāi)關(guān)常開(kāi)觸點(diǎn)的兩端，引入阻力信號(hào)，當(dāng)阻力上限達(dá)到后，微差壓控制器的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，電路導(dǎo)通，單管放大電路的三極管也隨之導(dǎo)通，導(dǎo)致繼電器J入閉合，從而帶動(dòng)一端與5V地連接，另一端與8031端口連接的開(kāi)關(guān)J入閉合，將5V地信號(hào)送入，由8031實(shí)施定阻力清灰。
本實(shí)用新型的輸出接口電路7，主要由光電耦合器TLP521-2，單管放大電路，繼電器J和繼電器J出等組成。繼電器J的作用是關(guān)閉和開(kāi)啟風(fēng)門，繼電器J出的作用是開(kāi)動(dòng)脈沖閥或反吹風(fēng)閥或搖振電機(jī)。由8031送出的控制信號(hào)，先經(jīng)光電耦合器變換后，送入單管放大電路，再由安裝在三極管集電極上的繼電器J和繼電器J出依次動(dòng)作，帶動(dòng)電磁閥動(dòng)作，從而帶動(dòng)氣缸進(jìn)行動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)袋式收塵器進(jìn)行控制。
在袋式收塵器的控制中，有時(shí)根據(jù)需要應(yīng)由手動(dòng)控制，在手動(dòng)控制時(shí)，對(duì)于脈沖清灰方式，由于脈沖閥的動(dòng)作時(shí)間只能很短，一般在0.15-0.20秒之間，時(shí)間超過(guò)限度，脈沖閥就會(huì)發(fā)生不能回位的現(xiàn)象，導(dǎo)致控制失靈，為了克服這種現(xiàn)象的發(fā)生，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了在手動(dòng)操作時(shí)的自動(dòng)限時(shí)電路8，這種電路主要是單管放大電路和電容放電電路組成。當(dāng)按下脈沖閥的控制鈕K時(shí)，電容器充電，導(dǎo)致單管放大電路導(dǎo)通，從而使脈沖閥動(dòng)作，在限定時(shí)間內(nèi)，電容充電完畢，三極管的基極沒(méi)有電流，三極管停止工作，脈沖閥回位。
權(quán)利要求1.一種袋收塵器的控制器，其特征在于是由電源(1)、主機(jī)電路(2)、定時(shí)與定阻轉(zhuǎn)換電路(3)、參數(shù)選擇電路(4)、阻力控制電路(6)、輸出接口電路(7)所組成，其中電源(1)采用1∶1隔離變壓器，然后采用LM323三端穩(wěn)壓電路產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)5V直流電源，采用LM7812三端穩(wěn)壓電路產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)12V直流電源；主機(jī)電路(2)由8031單片機(jī)、74LS373鎖存器和可擦寫的程序芯片所組成，系統(tǒng)的控制軟件存放在程序芯片中，加電后由8031通過(guò)74LS373鎖存器進(jìn)行調(diào)用。
2.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，定時(shí)與定阻力轉(zhuǎn)換電路(3)是由三只電阻和二只發(fā)光二極管所組成，三只電阻的阻抗均相同，當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到定時(shí)狀態(tài)時(shí)，送入到8031的為+5V信號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到定阻狀態(tài)時(shí)，送入到8031的為5V地信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，參數(shù)選擇電路4是由兩至三只開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的，每只開(kāi)關(guān)的一端與8031的一個(gè)端口連接，另一端與5V地連接，當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，輸入置“1”，閉合時(shí)，輸入置“0”。
4.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，阻力控制回路(6)是由微差壓開(kāi)關(guān)、單管放大電路、繼電器J入和繼電器J入所控制的開(kāi)關(guān)J入所組成，在微差壓開(kāi)關(guān)常開(kāi)觸點(diǎn)的兩端，引入阻力信號(hào)，當(dāng)阻力上限達(dá)到后，微差壓控制器的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，導(dǎo)致繼電器J入閉合，從而帶動(dòng)開(kāi)關(guān)J入閉合。
5.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，輸出接口電路(7)，主要由光電耦合器TLP521-2，單管放大電路，繼電器J和繼電器J出等組成，由8031送出的控制信號(hào)，先經(jīng)光電耦合器變換后，送入單管放大電路，再由安裝在三極管集電極上的繼電器J和繼電器J出，帶動(dòng)電磁閥動(dòng)作，從而帶動(dòng)氣缸進(jìn)行動(dòng)作。
6.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于還設(shè)計(jì)有室間隔時(shí)間控制電路(5)，室間隔時(shí)間控制電路(5)由一只帶數(shù)顯的小型時(shí)間繼電器SJ和它的常開(kāi)觸點(diǎn)SJ、光電耦合器TLP521-2，單管放大電路所組成，該繼電器SJ采用DH48S，具有秒級(jí)連續(xù)可調(diào)功能，其常開(kāi)觸點(diǎn)一端與5V地連接，另一端與8031的一個(gè)端口連接，在定時(shí)清灰狀態(tài)下，8031送一控制信號(hào)到光電耦合器TLP521-2，先經(jīng)光電耦合器變換后，送入單管放大電路，使安裝在三極管集電極上的室間隔時(shí)間繼電器SJ開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)延遲時(shí)間到，繼電器動(dòng)作，使常開(kāi)觸點(diǎn)SJ閉合，將5V地信號(hào)送入8031。
7.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于還設(shè)計(jì)了在手動(dòng)操作時(shí)的自動(dòng)限時(shí)電路(8)，自動(dòng)限時(shí)電路(8)是單管放大電路和電容放電電路組成，當(dāng)按下脈沖閥的控制鈕K時(shí)，電容器充電，導(dǎo)致單管放大電路導(dǎo)通，從而使脈沖閥動(dòng)作，在限定時(shí)間內(nèi)，電容充電完畢，三極管停止工作，脈沖閥回位。
專利摘要一種袋式收塵器的控制器,由電源、主機(jī)電路、定時(shí)與定阻轉(zhuǎn)換電路、參數(shù)選擇電路、室間隔時(shí)間控制電路、阻力控制電路、輸出接口電路和手動(dòng)限時(shí)控制電路組成。采用8031單片機(jī)作為控制核心,集電源、中央控制器與接口電路于一體,具有自動(dòng)和手動(dòng)控制功能。在自動(dòng)狀態(tài)下,有定時(shí)和定阻功能。并能實(shí)現(xiàn)在某室進(jìn)行檢修時(shí),將該室與煙氣隔離,而其它室正常工作。可控制的袋式收塵器的袋室數(shù)量多,可滿足各種工況下的袋式收塵器控制需要。
文檔編號(hào)A47L9/00GK2285628SQ9620464
公開(kāi)日1998年7月8日 申請(qǐng)日期1996年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月26日
發(fā)明者焦永道, 于成 申請(qǐng)人:國(guó)家建材局合肥水泥研究設(shè)計(jì)院