專利名稱：水泥機(jī)立窯熱工參數(shù)測控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種立窯生產(chǎn)水泥用的熱工參數(shù)檢測控制儀表。
目前水泥立窯的熱工參數(shù)普遍采用熱工儀表測定，只能顯示，不能自控，近年來隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的普及，有些立窯水泥廠也采用計(jì)算機(jī)檢測水泥立窯熱工參數(shù)，并能自控，但由于我國立窯水泥廠操作環(huán)境極其惡劣，操作工人技術(shù)素質(zhì)差，微機(jī)及其配套設(shè)備對(duì)環(huán)境要求較高，操作也較復(fù)雜，所以采用這些先進(jìn)設(shè)備沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種以八位單片機(jī)為核心，配備必要的功能塊制成的簡單的立窯熱工參數(shù)測控儀，使此測控儀對(duì)立窯操作現(xiàn)場無特殊要求不需特備儀表室，價(jià)格低，操作容易掌握。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，以八位單片機(jī)為核心，配置有外存儲(chǔ)器，溫度選測顯示，熱工參數(shù)顯示，聲光報(bào)警，過程輸入通道，控制參數(shù)輸入通道，控制輸出通道，控制輸出指示、溫度選測按鈕幾部分，以上幾部分均通過地址總線AB，數(shù)據(jù)總線DB及控制總線CB與八位單片機(jī)相接，需要與人對(duì)話的部分都連接到操作面板上；由控制輸出通道發(fā)出測量指令，通過控制總線傳給八位單片機(jī)，八位單片機(jī)控制總線發(fā)出指令又通過控制總線，傳給過程輸入系統(tǒng)由過程輸入系統(tǒng)進(jìn)行采樣，如通過窯壁測溫元件采取溫度訊號(hào)，經(jīng)各自的放火器放大再經(jīng)模擬開關(guān)選擇，并進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換后經(jīng)數(shù)據(jù)總線送入單片機(jī)進(jìn)行處理，并由數(shù)據(jù)總線送至熱工顯示，聲光報(bào)警及LED陳列進(jìn)行顯示，在此過程中用戶經(jīng)常要改變的測控程序放在有4K字節(jié)存儲(chǔ)空間的EPKOM中，實(shí)測時(shí)通過數(shù)據(jù)總線送入單片機(jī)，在此過程中予先設(shè)置的控制參數(shù)也通過控制參數(shù)輸入裝置經(jīng)數(shù)據(jù)總線輸入單片機(jī)，本測控儀還可通過通訊接口與其它設(shè)備聯(lián)接進(jìn)行自動(dòng)控制；本測控儀有特殊設(shè)計(jì)的操作面板，采用直方圖顯示各點(diǎn)溫度分布，熱電偶采樣指示和溫度控制輸出指示共同直觀地顯示水泥立窯一個(gè)橫斷面任一時(shí)刻的溫度分布和某一點(diǎn)瞬時(shí)的溫度值，上述直方圖以LED陣阻成；根據(jù)需要在硬件中設(shè)數(shù)路熱電偶輸入通道及數(shù)路電磁閥控制輸出通道、手動(dòng)、自動(dòng)操作開關(guān)及其切換，控制報(bào)警上下限設(shè)置和超限聲光報(bào)警。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果是1、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、抗干擾能力很強(qiáng)，完全適于立窯水泥廠的惡劣環(huán)境，不需要特備房間。
2、使用方便、工人不需特殊培訓(xùn)。
3、由本實(shí)用新型組成的腰風(fēng)調(diào)節(jié)偏火系統(tǒng)，可顯著改善立窯的偏火現(xiàn)象，大幅度降低發(fā)生塌窯、噴火的事故率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并能較大幅度提高熟料產(chǎn)量，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明可提高產(chǎn)量10％以上，是立窯技術(shù)改造的優(yōu)選設(shè)備。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作 進(jìn)一步描述附圖簡要說明


圖1為本測控儀方案框圖圖2為測控儀的操作面板圖圖3為過程輸入通道的熱電偶放大，AD轉(zhuǎn)換線路原理圖圖4.為熱工參數(shù)顯示原理圖圖5.A為窯壁溫度輪流顯示聲光報(bào)警線路圖圖5.B為用在YF－6A，YF－8A類型時(shí)加發(fā)光二極管，可用于風(fēng)量、風(fēng)壓、熟料溫度和煙氣溫度顯示原理圖。
圖6.控制輸出線路原理圖
圖1為本實(shí)用新型測控儀的方案框圖，從此圖中可見，該測控儀以一個(gè)八位單片機(jī)1為核心；(本例采用8031型)配置有外存儲(chǔ)器2，此存儲(chǔ)器為一片EPROM2732，使測控儀擁有4K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間，用來存放測控程序；溫度選測顯示器3，由窯壁測溫元件采來的溫度訊號(hào)經(jīng)各自的放大器放大再經(jīng)模擬開關(guān)選擇，并進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線；一組按紐開關(guān)直接接至單片機(jī)的接口上，此組開關(guān)是用來控制溫度數(shù)字顯示器3，隨時(shí)顯示某路溫度值的；熱工參數(shù)顯示4，由三位七段LED數(shù)碼管輪流循環(huán)顯示各測控點(diǎn)的精確溫度，且與采樣指示同步，另一組光柱同時(shí)顯示各測控點(diǎn)的近似溫度，以定性觀察窯壁溫度分布，(見圖4)；聲光報(bào)警5，設(shè)有兩個(gè)超限指示燈和一只蜂鳴器，當(dāng)任一測控點(diǎn)溫度低于或高于由報(bào)警上下限碼盤設(shè)置之值時(shí)，相應(yīng)上下限輸出有效并被鎖存，該輸出一面使相應(yīng)指示燈LED點(diǎn)亮，一面使蜂鳴器鳴叫，線路圖見圖5；過程輸入通道包括多路熱電偶放大器，I／V轉(zhuǎn)換，多路模擬開關(guān)和A／D轉(zhuǎn)換，圖3是這部分的原理圖，熱電偶的熱電勢分別由各路放大器放大后，送到模擬開關(guān)輸入端上，同時(shí)由差壓變壓器送來的0－10mA信號(hào)經(jīng)由取樣電位器構(gòu)成的I／V轉(zhuǎn)換器變成電壓也送到模擬開關(guān)的輸入端上，在軟件控制下，模擬開關(guān)的輸入端閉合，從而選通某一通道的訊號(hào)，這個(gè)被選通的訊號(hào)經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字訊號(hào)后送入單片機(jī)1，在這里進(jìn)行各種運(yùn)算處理(見圖3)；控制參數(shù)輸入通道7由兩組BCD撥碼盤組成，每組三位(見圖2)通過三態(tài)緩沖驅(qū)動(dòng)電路接至數(shù)據(jù)總線，這兩組碼盤可分別輸入設(shè)置的三位十進(jìn)制數(shù)；控制輸出通道8。它占用一個(gè)8位輸出口，每一位都通過二選一數(shù)據(jù)選擇器(實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇和手動(dòng)控制操作)、再接一只固態(tài)繼電器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該固態(tài)繼電器由光電偶合器MOC3020，雙向可控硅和阻容元件組成，(MOC3020)是美國進(jìn)口產(chǎn)品，它由紅色LED和光控雙向可控硅組成，體積很小且性能優(yōu)越，隔離電壓達(dá)7500V，用它組成固態(tài)繼電器通過選擇外接雙向可控硅可控制不同功率的負(fù)載(見圖6)；控制輸出指示9，控制輸出由8D觸發(fā)器鎖存后經(jīng)多路開關(guān)的一路驅(qū)動(dòng)輸出固態(tài)繼電器，這組固態(tài)繼電器由雙向晶閘管式光偶合器，大電流雙向晶閘管及阻容網(wǎng)絡(luò)組成；多路開關(guān)的另一路接一組手動(dòng)控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作，這組開關(guān)的轉(zhuǎn)換由手動(dòng)開關(guān)控制，顯示輸出分兩類其一為直方圖部分由若干個(gè)直接連在數(shù)據(jù)總線上有鎖存功能的BCD七段譯碼器和七段LED數(shù)碼管組成，這二組均為靜態(tài)顯示，采樣指示是與模擬開關(guān)同步的，它由控制模擬開關(guān)工作的同一輸出碼經(jīng)譯碼器譯碼后驅(qū)動(dòng)一組紅色LED；另一組是控制輸出綠色LED，它串連在雙向晶閘管式光偶合器的初級(jí)LED回路，用來表示某輸出回路的開關(guān)狀態(tài)；溫度選測按鈕10，直接接在單片機(jī)的接口上，用來控制溫度數(shù)字顯示器隨時(shí)顯示某路溫度值。本實(shí)用新型的另一大特點(diǎn)是具有特殊設(shè)計(jì)的操作面板(見圖2)，它采用直方圖27顯示窯壁各點(diǎn)溫度分布，采樣指示25和控制輸出指示23共同組成立窯的一個(gè)橫斷面，能直觀地表示立窯任一時(shí)刻的熱工參數(shù)，上述的直方圖27由LED陣組成，各點(diǎn)精確溫度用3位七段數(shù)碼管21依次輪流顯示，且與采樣指示25同步，面板上還有控制報(bào)警上下限設(shè)置13、14和超限聲光報(bào)警26、19；為了對(duì)入窯風(fēng)量，風(fēng)壓11、12，出窯熟料溫度和煙氣溫度20、22、24檢測和顯示，還設(shè)有5組LED七段數(shù)碼管，溫度選測按紐15，閥門手控16，閥門手動(dòng)、自動(dòng)選擇17、電源開關(guān)18。面板上的各種指示和開關(guān)裝置與測控儀中相應(yīng)的功能塊聯(lián)接。
本實(shí)用新型有兩個(gè)系統(tǒng)〈1〉，包括YF－6和YF－8，YF－6用于直徑為φ2.75米以下的機(jī)立窯，環(huán)繞立窯內(nèi)壁有6個(gè)測溫點(diǎn)；YF－8用于直徑為φ2.75米以上的機(jī)立窯，環(huán)繞立窯內(nèi)壁有8個(gè)測溫點(diǎn)。〈2〉，YF－A系列，包括YF－6A和YF－8A，除具有YF系列的功能之外，還可以測控立窯入窯風(fēng)量，風(fēng)壓、出窯熟料溫度和煙氣溫度，其外存儲(chǔ)器還使用了擴(kuò)充的8155芯片中的256字節(jié)RAM。
權(quán)利要求1.一種水泥機(jī)立窯熱工參數(shù)測控儀，其特征是以八位單片機(jī)為核心，配置有外存儲(chǔ)器，溫度選測顯示，熱工參數(shù)顯示，聲光報(bào)警，過程輸入通道，控制參數(shù)輸入通道，控制輸出通道，控制輸出指示和溫度選測按鈕組成，以上幾部分均通過地址總線AB，數(shù)據(jù)總線DB及控制總線CB與8位單片機(jī)相接，其中需人機(jī)對(duì)話部分均聯(lián)接到測控儀的操作面板上；測控儀的操作面板采用直方圖顯示各點(diǎn)的溫度分布，熱電偶采樣指示和溫度控制輸出指示共同直觀地顯示水泥機(jī)立窯一橫斷面任一時(shí)刻溫度分布和某點(diǎn)的溫度值，上述直方圖由LED陣組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述水泥機(jī)立窯熱工參數(shù)測控儀，其特征是所述測控儀有數(shù)路熱電偶輸出通道及數(shù)路電磁閥控制輸出通道，手動(dòng)、自動(dòng)操作開關(guān)及其切換，控制報(bào)警上下限設(shè)置和超限聲光報(bào)警裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水泥機(jī)立窯熱工參數(shù)測控儀，其特征是所述測控儀為了對(duì)入窯風(fēng)量、風(fēng)壓、出窯熟料溫度和煙氣溫度進(jìn)行檢測和顯示，還設(shè)有5組LED段數(shù)碼管。
專利摘要一種用于測定水泥機(jī)立窯熱工參數(shù)的測控儀，以八位單片機(jī)為核心，配置有外存儲(chǔ)器，溫度選測顯示，熱工參數(shù)顯示，聲光報(bào)警，過程輸入通道，控制參數(shù)輸入通道，控制輸出通道，控制輸出指示和溫度選測按鈕組成，以上幾部分通過地址總線，數(shù)據(jù)總線，控制總線與單片機(jī)聯(lián)接，需人機(jī)對(duì)話者聯(lián)接到操作面板上，操作面板采用方圖顯示各點(diǎn)溫度分布，非常直觀地顯示立窯一個(gè)斷面任一時(shí)刻溫度分布和某點(diǎn)的溫度值。
文檔編號(hào)F27B1/00GK2081518SQ90222749
公開日1991年7月24日 申請(qǐng)日期1990年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月2日
發(fā)明者謝培壯, 楊遠(yuǎn)興 申請(qǐng)人:中國建筑材料科學(xué)研究院水泥科學(xué)研究所