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
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
! D0 ~( u3 c2 k' z* I) ~! C6 e% d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
6 y+ ~9 o+ O8 P" M4 U! y, {" [0引言
水泥在世界各国的经济建设中占有十分重要的地位。随
' L  _# X% z, R3 y* o着水泥企业间竞争不断加剧,怎样充分利用现有设备,提高
- W9 c) O% `. u+ Y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
2 q7 o3 ^6 o, F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
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
( g' R- p2 _# |# m( @整个生产酿成事故。因此,配料精度的高低和配料速度的快
9 G5 w9 S, s+ d$ T: E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
: N' [/ W0 i' L# a; F量和产量控制给予充分的重视。可靠性.操作方便、物料配比
% V+ l* [" D/ X精确、低能耗是对水泥生料配料控制系统的基本要求。
% i! B9 d1 S5 i  u5 c$ m4 a# F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
% T7 }6 u" S" I$ s2 V( Q) F% B物料秤体的从机(现场控制器) ,形成水泥配料控制的硬件平
& _. {  b, A2 n( U, N台。控制算法在传统PID控制算法的基础上，加入模糊智能
& M! A$ U+ l1 `6 X5 [控制技术,应用于单片机控制水泥配料的运行中,能够有效
$ Z7 U3 S! q, u0 F: c) s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
+ j5 Y: ?9 ~: J
% P4 Y( u) \9 Y0 f1 A5 V0 g, [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
/ U; M, u0 b1 b5 Y; x1 @/ I, X  z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
  _; F! r# Z& r8 [# r用者通过键盘输人指令,LCD液晶显示器显示当前水泥配料
; l4 v3 G3 f& g. J  E. G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
+ x; I. T- m4 `1 o& j4 Q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
' _. ~$ ~+ a/ d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
, k5 x2 P9 T6 Q: \7 N. a+ D- t号,从机输出控制电路是PWM电机驱动电路,输出控制信号
9 n0 H, Z4 b, u' Y9 h. u通过D/A0832转换成模拟控制量调节输送皮带的运行速度
) I( U. f3 z. h" @$ F# l: Y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
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