專利名稱：電除塵器微機(jī)測控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種專用于電除塵器控制陰、陽極低壓振打及灰斗振打、卸灰的微機(jī)測 控儀，電除塵器主要應(yīng)用于環(huán)保靜電除塵領(lǐng)域，如電力、建材、冶金、化工、食品等多種行 業(yè)的工業(yè)設(shè)備及鍋爐場合的煙氣除塵。
技術(shù)背景-
電除塵器陰陽極板本身所吸附能力的差異和所在電除塵器內(nèi)的位置不同，導(dǎo)致它們所吸 附的粉塵量也不相同。因此，要求不同位置的極板其振打電機(jī)的振打周期、振打時間也應(yīng)不 同，只有這樣，才能充分發(fā)揮靜電除塵器的最佳效果，傳統(tǒng)的電除塵器低壓振打控制采用時 間繼電器控制方式， 一臺振打電機(jī)對應(yīng)一套控制線路，元器件多、線路繁雜，給日常維護(hù)帶 來許多麻煩，而且若要修改振打周期、振打時間非常不便，多數(shù)情況是不適合修改，因此， 除塵效率就受到了一定的影響?；叶沸痘蚁到y(tǒng)也需要人工定時卸灰，操作不便。近來，隨著 PC機(jī)的飛速發(fā)展，PLC控制技術(shù)也逐漸應(yīng)用到電除塵器自動控制當(dāng)中，但由于成本太高限制 了它的廣泛應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實(shí)用新型提供一種無須改變電氣控制線路便能實(shí)現(xiàn)振 打時間的調(diào)整及卸灰系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化的電除塵器微機(jī)測控儀。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一個單片機(jī)電路，單片機(jī)電路將來自 外接料位傳感器的信號進(jìn)行處理，判斷灰斗中的粉塵堆積情況，然后發(fā)出控制指令控制繼電 器輸出電路產(chǎn)生相應(yīng)動作以控制灰斗卸灰閥門開啟或關(guān)閉進(jìn)行自動卸灰或停止卸灰；根據(jù)電 除塵器不同位置陰陽極板所需振打周期的不同，適當(dāng)修改電除塵器微機(jī)測控儀人機(jī)界面中的 控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)振打時間的調(diào)整；
一個接收單片機(jī)電路發(fā)出的指令控制繼電器的通斷帶動外接接觸器動作從而使灰斗上、 下料位自動控制在設(shè)定范圍內(nèi)并實(shí)現(xiàn)電除塵器陰陽極板振打時間調(diào)整的繼電器輸出控制電 路；
一個與單片機(jī)電路連接有用來設(shè)置功能參數(shù)的鍵盤輸入電路，鍵盤輸入電路可修改振打 周期，通過人機(jī)界面和鍵盤輸入電路改變調(diào)整設(shè)置參數(shù)，并將調(diào)整好的控制參數(shù)保存在存儲 器電路中以保證下次開機(jī)按調(diào)整后的振打參數(shù)進(jìn)行控制；
一個與單片機(jī)電路輸出端連接的顯示電路，以顯示電除塵器微機(jī)測控儀的各種控制參數(shù)。
本實(shí)用新型在外接料位傳感器和單片機(jī)電路之間有光耦隔離接口電路，光耦隔離接口電
3路(4)將來自料位傳感器的電信號實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱信號的隔離，以防止由外部引入的干擾。
本實(shí)用新型還包括一個與單片機(jī)電路輸出口連接的地址鎖存電路，地址鎖存電路將單片
機(jī)PO口輸出的控制信號鎖存，分時傳送給顯示電路、操作面板指示燈電路、光耦隔離電路。 本實(shí)用新型所述地址鎖存電路輸出端連接有指示電除塵器微機(jī)測控儀的實(shí)時工作狀態(tài)、
便于用戶觀測的操作面板指示燈電路。
本實(shí)用新型所述地址鎖存電路輸出端連接有將單片機(jī)的I/O 口與繼電器隔離開、實(shí)現(xiàn)強(qiáng)
弱信號的隔離、防止由外部引入的干擾的光耦隔離電路，光耦隔離電路輸出端接繼電器輸出
控制電路。
本實(shí)用新型所述單片機(jī)電路連接有存放電除塵器微機(jī)測控儀全部參數(shù)的存儲器電路。 本實(shí)用新型還包括一個給各單元電路提供工作電源的電源電路。
本實(shí)用新型的有益效果是解決了電除塵器修改振打周期時的不便，通過設(shè)定微機(jī)測控 儀人機(jī)界面中的控制參數(shù)來調(diào)整電除塵器不同位置陰陽極板所需振打周期，控制時間精確， 從而無須改變控制線路便能實(shí)現(xiàn)振打時間的調(diào)整。卸灰系統(tǒng)采用料位傳感器對電除塵器灰斗 料位檢測并反饋給電除塵器微機(jī)測控儀，從而實(shí)現(xiàn)對灰斗上、下料位進(jìn)行自動檢測和自動控 制，實(shí)現(xiàn)了灰斗卸灰的自動化。在單片機(jī)的測控下滿足了電除塵器低壓振打及卸灰系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 自動化的需求，提高了電除塵器的除塵效率，操作維護(hù)方便、設(shè)備成本低。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖。圖2是本實(shí)用新型主控板電路原理圖。圖3本實(shí)用新 型繼電器板電路原理圖。圖4為操作顯示部分示意圖
圖中1.電源電路2.單片機(jī)電路3.地址鎖存電路4.光耦隔離接口電路 5.LCD顯 示電路6.操作面板指示燈電路7.光耦隔離電路8.繼電器輸出控制電路9.鍵盤輸入 電路 10. EEPROM存儲器電路 ll.蜂鳴器輸出電路具體實(shí)施方式
圖1中，電源電路1將本實(shí)用新型引入的交流220V市電轉(zhuǎn)換為合適的工作電源提供給各 單元電路，由外接的料位傳感器將電除塵器灰斗的料位信號轉(zhuǎn)化為電信號送至本實(shí)用新型內(nèi) 部，經(jīng)光耦隔離接口電路4隔離后送給單片機(jī)電路2進(jìn)豸于信號處理，單片機(jī)將處理后的信號 輸出給地址鎖存電路3中鎖存，分時傳送給顯示電路5、操作面板指示燈電路6、光耦隔離電 路7。顯示電路5為LCD顯示電路，由LCD顯示電路5顯示微機(jī)測控儀的各種控制參數(shù)。操 作面板指示燈電路6指示本實(shí)用新型的實(shí)時工作狀態(tài)，包括每個電場及卸灰系統(tǒng)的工作狀態(tài)， 便于用戶觀測，光耦隔離電路7將單片機(jī)2的I/O 口與繼電器隔離開，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱信號的隔離，
4防止由外部引入的干擾。繼電器輸出控制電路8控制外接接觸器的通斷從而實(shí)現(xiàn)電除塵器振 打及卸灰系統(tǒng)的自動化，鍵盤輸入電路9用來與本實(shí)用新型進(jìn)行人機(jī)對話，設(shè)置儀表的控制 參數(shù)，從而改變電除塵器的陰陽極板的振打時間。本實(shí)用新型的控制參數(shù)全部保存在EEPROM 存儲器電路10中，蜂鳴器輸出電路ll給人機(jī)對話提供操作提示音，即開機(jī)時自動播放一首 樂曲，每次當(dāng)按鍵按下時均發(fā)出"滴"的一聲鳴響，表示按鍵操作成功。
圖2中，單片機(jī)電路2中所用單片機(jī)為IC10 (AT89S52)，是美國ATMEL公司推出的8 位單片機(jī)，它是本實(shí)用新型的控制核心。鍵盤輸入電路9為S1-S8,由8個輕觸按鍵組成，是 人機(jī)對話的輸入裝置，依靠它完成參數(shù)的設(shè)置和保存。外接料位傳感器用來檢測電除塵器灰 斗中粉塵的狀態(tài)， 一旦堆積的粉塵達(dá)到預(yù)設(shè)上限位置，則發(fā)出電信號通過光耦隔離接口電路 4傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)立即產(chǎn)生中斷，控制繼電器輸出控制電路產(chǎn)生相應(yīng)動作，打開卸灰 閥門卸灰，卸灰到預(yù)設(shè)下限位置時，則立即產(chǎn)生中斷，控制繼電器輸出控制電路產(chǎn)生相應(yīng)動 作，關(guān)閉卸灰閥門停止卸灰，實(shí)現(xiàn)灰斗卸灰系統(tǒng)的自動化。光耦隔離電路中主要元件是光電 耦合器，其型號為TLP521-2。地址鎖存電路3將單片機(jī)I/0口的輸出信號鎖存后分時復(fù)用， 分別輸出給LCD顯示電路5、操作面板指示燈電路6和光耦隔離電路，包括ICll、 IC12、 IC13 三個地址鎖存器，其型號為74HC373。 LCD顯示電路5主要完成本實(shí)用新型的參數(shù)設(shè)置和人機(jī) 對話，主要元件是IC50其型號為帶字庫12864液晶顯示模塊，每一畫面可顯示4行每行12 個漢字，IO分鐘內(nèi)無操作按鍵按下時通過三極管QI的控制自動關(guān)閉顯示器背光，以保護(hù)液 晶模塊，延長其使用壽命。操作面板指示燈6主要由小5發(fā)光二極管組成。EEPROM存儲器電 路10，主要控制芯片是IC51,其型號為24C02，該芯片采用fC總線控制，256字節(jié)，可掉 電保存100年，線路簡單、操作簡便。蜂鳴器電路ll主要給系統(tǒng)提供操作提示音，按下按鍵 時鍵盤發(fā)出"滴"的一聲鳴響，主要元件為有源蜂鳴器，型號為HD，三極管Q2是驅(qū)動蜂鳴 器鳴響。電源電路1主要組成元件是電源模塊IC52,其型號為YAD10-05V12,將AC220V轉(zhuǎn) 換為DC+5V和DC+12V供系統(tǒng)使用，YM是壓敏電阻，型號為621KD14,防止雷電過電壓損壞電 源模塊，F(xiàn)l是系統(tǒng)保險管，型號是1A/250V，用作短路保護(hù)。
圖3中，光耦隔離電路7主要元件是光電耦合器IC14-IC28，其型號為TIL113。單片機(jī) 經(jīng)光耦隔離電路7控制繼電器輸出控制電路8實(shí)現(xiàn)對外部接觸器的控制，達(dá)到所需的控制要 求，主要控制元件是小繼電器K01-K015,其型號為SRD-12VDC-SL"C，其中二極管Dl-D15反接 在電路中起到消除繼電器斷開時產(chǎn)生的反向電動勢，保護(hù)光耦和消除干擾的作用，二極管型 號為IN4007。
圖4中為操作顯示部分。將本實(shí)用新型裝入電控柜前面板內(nèi)，合上柜內(nèi)空氣開關(guān)，按下 起動按鈕，本實(shí)用新型即開始工作，其操作顯示部分如圖所示，各按鍵及顯示說明如下
5A為12864點(diǎn)陣液晶顯示器，是本實(shí)用新型的人機(jī)對話界面，顯示各種需要控制的功能 參數(shù)。
B為功能參數(shù)設(shè)置鍵(SET)，按下此鍵翻頁選擇需要設(shè)置的功能參數(shù)。
C為退出鍵(ESC),按下此鍵即從當(dāng)前頁面退出到初始?xì)g迎界面。
D為減量鍵，按下此鍵則振打的時間往下減少。
E為下翻鍵，按下此鍵則功能參數(shù)向下翻頁。
F為增量鍵，按下此鍵則振打的時間往上增加。
G為運(yùn)行鍵(RUN),按下此鍵則測控儀按既定程序開始運(yùn)行。
H為停止鍵(STOP)，按下此鍵則測控儀停止運(yùn)行。
I為上翻鍵，按下此鍵則功能參數(shù)向上翻頁。
J為本實(shí)用新型工作狀態(tài)指示燈，共16只小5發(fā)光二極管，分別指示各電場振打及卸灰 系統(tǒng)狀態(tài)，點(diǎn)亮表示正在工作，熄滅表示停止工作。
本實(shí)用新型由外殼體及電路板構(gòu)成。外殼體是145x195x65咖的儀表機(jī)殼，機(jī)殼內(nèi)裝① 微機(jī)控制板、②輸出控制板、③端子板。微機(jī)控制板是整個測控系統(tǒng)的核心，發(fā)出控制指令 給輸出控制板驅(qū)動外部接觸器動作從而改變振打電機(jī)的工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理是以單片機(jī)電路2為核心構(gòu)成的微機(jī)測控系統(tǒng)，它采用了 美國ATMEL公司推出的在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的AT89S52單片機(jī)作為控制核心，具有可在線系 統(tǒng)編程ISP功能，采用SPI總線方式與外圍器件通信，實(shí)現(xiàn)了硬件最優(yōu)化。由外接的料位傳 感器將電除塵器灰斗的料位信號轉(zhuǎn)化為電信號送至本實(shí)用新型內(nèi)部，經(jīng)光耦隔離接口電路4 隔離后送給單片機(jī)進(jìn)行信號處理，當(dāng)灰斗中的粉塵堆積到設(shè)定高度后，單片機(jī)即發(fā)出控制指 令控制灰斗卸灰閥門開啟開始自動卸灰，卸灰到設(shè)定位置后單片機(jī)又發(fā)出控制指令關(guān)閉卸灰 閥門停止卸灰，這樣就實(shí)現(xiàn)了灰斗卸灰的自動化操作。本實(shí)用新型采用常用的12864液晶作 為人機(jī)界面，全中文菜單操作，每畫面可顯示4行12列中文漢字，所有控制參數(shù)均通過人機(jī) 對話進(jìn)行調(diào)整。電除塵器調(diào)整陰陽極板的振打周期是通過修改本實(shí)用新型中的控制參數(shù)來實(shí) 現(xiàn)的,利用單片機(jī)中的定時中斷功能由程序通過外圍接口電路實(shí)現(xiàn)對振打電機(jī)的啟停操作，所 需的振打時間通過程序一次性寫入EEPR0M存儲器電路10中，預(yù)設(shè)定時時間到后則由單片機(jī) 發(fā)出控制指令通過外圍接口電路實(shí)現(xiàn)對振打電機(jī)的啟停操作。如需修改振打周期則通過人機(jī) 界面和鍵盤輸入電路9改變設(shè)置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整好的控制參數(shù)保存在EEPROM中以保 證下次開機(jī)按調(diào)整后的振打參數(shù)進(jìn)行控制。
權(quán)利要求1、一種電除塵器微機(jī)測控儀，其特征在于包括一個單片機(jī)電路(2)，單片機(jī)電路(2)將來自外接料位傳感器的信號進(jìn)行處理，判斷灰斗中的粉塵堆積情況，然后發(fā)出控制指令控制繼電器輸出電路產(chǎn)生相應(yīng)動作以控制灰斗卸灰閥門開啟或關(guān)閉進(jìn)行自動卸灰或停止卸灰；根據(jù)電除塵器不同位置陰陽極板所需振打周期的不同適當(dāng)修改電除塵器微機(jī)測控儀人機(jī)界面中的控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)振打時間的調(diào)整；一個接收單片機(jī)電路(2)發(fā)出的指令控制繼電器的通斷帶動外接接觸器動作從而使灰斗上、下料位自動控制在設(shè)定范圍內(nèi)并實(shí)現(xiàn)電除塵器陰陽極板振打時間調(diào)整的繼電器輸出控制電路(8)；一個與單片機(jī)電路(2)連接有用來設(shè)置功能參數(shù)的鍵盤輸入電路(9)，鍵盤輸入電路(9)可修改振打周期，通過人機(jī)界面和鍵盤輸入電路(9)改變調(diào)整設(shè)置參數(shù)，并將調(diào)整好的控制參數(shù)保存在存儲器電路(10)中以保證下次開機(jī)按調(diào)整后的振打參數(shù)進(jìn)行控制；一個與單片機(jī)電路(2)輸出端連接的顯示電路(5)，以顯示電除塵器微機(jī)測控儀的各種控制參數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電除塵器微機(jī)測控儀，其特征在于在外接料位傳感器和單片 機(jī)電路(2)之間有光耦隔離接口電路(4),光耦隔離接口電路(4)將來自料位傳感器的電信號 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱信號的隔離，以防止由外部引入的干擾。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電除塵器微機(jī)測控儀，其特征在于還包括一個與單片機(jī)電路 (2)輸出口連接的地址鎖存電路(3)，地址鎖存電路(3)將單片機(jī)P0 口輸出的控制信號鎖存，分時傳送給顯示電路(5)、操作面板指示燈電路(6)、光耦隔離電路(7)。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的電除塵器微機(jī)測控儀，其特征在于地址鎖存電路(3)輸出端 連接有指示電除塵器微機(jī)測控儀的實(shí)時工作狀態(tài)、便于用戶觀測的操作面板指示燈電路(6)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電除塵器微機(jī)測控儀，其特征在于所述地址鎖存電路(3) 輸出端連接有將單片機(jī)的I/O 口與繼電器隔離開、實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱信號的隔離、防止由外部引入的 干擾的光耦隔離電路(7)，光耦隔離電路(7)輸出端接繼電器輸出控制電路(8)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電除塵器微機(jī)測控儀，其特征在于所述單片機(jī)電路(2)連 接有存放電除塵器微機(jī)測控儀全部參數(shù)的EEPROM存儲器電路(10)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電除塵器微機(jī)測控儀，其特征在于還包括一個給各單元電路 提供工作電源的電源電路(1)。
專利摘要一種電除塵器微機(jī)測控儀，包括一個將來自外接料位傳感器的料位信號進(jìn)行處理然后發(fā)出控制指令控制繼電器輸出電路動作使電除塵器灰斗實(shí)現(xiàn)自動卸灰的單片機(jī)電路；一個接收單片機(jī)發(fā)出指令控制繼電器的通斷帶動外接接觸器動作實(shí)現(xiàn)電除塵器陰陽極板振打時間按設(shè)定振打周期振打并可根據(jù)工況調(diào)整周期的繼電器輸出控制電路；一個與單片機(jī)電路連接用來設(shè)置功能參數(shù)的鍵盤輸入電路；一個與單片機(jī)電路輸出端連接的顯示電路。本實(shí)用新型解決了電除塵器修改振打周期時的不便，有益效果是無須改變控制線路便能實(shí)現(xiàn)振打時間的調(diào)整，在單片機(jī)的測控下滿足了電除塵器低壓振打及卸灰系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化的需求；提高了電除塵器的除塵效率；操作維護(hù)方便、設(shè)備成本低。
文檔編號B03C3/68GK201275503SQ20082019110
公開日2009年7月22日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者吳北蘇 申請人:襄樊九鼎昊天環(huán)保設(shè)備有限公司