基于单片机的烘道自动控制

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2 P5 p/ q- g* e6 b$ e& m摘要:烘道广泛应用于丝网印刷、纸张、喷染、电镀以及印刷电路等行业,烘道中物料传送带跑偏、烘干室温度变化是影响烘
# v/ S* }- L0 H& \  W' G, k道正常工作的重要因素。以单片机AT89C51为核心,设计一种以模糊控制和光电纠偏为一体的烘道自动控制系统。采用C51
5 C" K# U% K9 z语言进行软件编程,模糊控制原理进行温控,选用TA8435芯片驱动步进电机,实现物料传送带纠偏和温度自动控制。纸张
) @; x; |6 o. a3 |7 m% q* R烘干实验表明,该系统能够实现传送带纠偏3- 8mm和实时监测工作温度并稳定在780 -82。
关键词:模糊控制;纠偏;温度控制;单片机
& |0 [! R8 \0 {2 Y" M. D7 S- b* q引言
伴随着国内丝网印刷、纸张喷染、电镀以及印刷电路等行
业的发展,在生产工艺当中对烘干设施的要求也越来越高。不
同材料所需加热和冷却方式有所不同,目前加热方式主要有加
8 l' P  M3 w) p' O; r  H热皿、远红外灯管、紫外线灯管等多种加热方式;冷却方式有水
冷、风冷和空调制冷等多种形式。烘道控制核心就是要保持烘
道内温度稳定在工艺要求范围内，在传输过程中不出现偏差。
目前,烘道上多用的纠偏装置有导轮、滑道和限位轮等纠偏装
6 P8 J; _' K- B7 R7 c8 ^置，导轮通过网带与导轮摩擦力和改变纵向网带偏角达到纠
- p5 u. z! d* r" f. t) `偏,滑道通过沿横向移动,改变纵向网带偏角和网带的张紧度
达到纠偏,限位轮通过固定轮限制网带纵向的偏移,从而达到
纠偏。根据不同的材料处理需要而选择合适的烘道至关重要,
& t1 p8 a# @1 o% G9 M" m随着材质要求的改变,与之设定的温度、传送速度就要随之改
- x9 s. ~0 g( c* A8 M" W. B变,紧密结合国内行业的实际需求,基于模糊控制策略、采用单
片机与固态继电器配合，设计出烘道的-种自控化控制系统,
实现温度可控可调,在实践中产生了良好效果。.
1系统概述
: h+ _1 y% J+ P8 s  D4 ^' c烘道自动控制系统是一个小型的嵌人式数据采集与控制
系统,主要由激光光电传感器E3C -C61-M3J、温度传感器TSP-
  i8 H: M! m% G) o100/1000G、单片机AT89C51(8KBFEPROM 256BRAM)、报瞥电
路、显示部分、驱动电路和步进电机等组成,其系统原理结构图
1 r/ u* \8 ~- k6 @  b如图1所示。工作过程是将传感器采集到的各路数字、模拟信

0 L$ j+ S4 {' H+ d号经信号处理后传送到单片机中，经软件处理输出控制信号，
驱动各执行机构;通过参数设置和LED实时显示,数据可以通
- Z2 @; T$ C) v% Y0 O# A& p, s过专用接口传送到上位机并记录下来,形成知识库,进而可通
  u2 l. V1 b- Q3 |9 q过上位机对其进行远程控制。
& a  c* I2 R* D. b图1系统原理图
Fig.1 system schematic diagram
2硬件电路设计
本系统硬件电路主要由信号采集模块、知识库及推理模
4 |8 a1 C/ [% F块温度控制模块、电机驱动模块、报警和显示模块。
1 \# p  X  Q$ L/ K! r" _2.1传感器的选用
普通光电传感器光束散射,发射角较大,影响传感器的测量
" \7 Y/ [, M" s- T8 C, J灵敏度;激光具有高平行度，其发射光束方向性强,发散角小,一
般约为0,18° ,所以选择激光光电传感器进行偏差信号测量。本
  e6 \2 \8 o& [; e3 Y系统选用E3G- G61-M3J放大器内藏型凹槽光电开关。检测距离
# J2 Z: y2 H6 t$ @1 O. l(槽宽):25mm;Imm以上的不透明体;电源电压C12- -24V;响
7 I/ q0 u' I  O# z& I应时间1ms以下。其参数满足测量精度,具有很高灵敏度。
' `9 ^' {6 [- \" N( [. {温度测量采用温度传感器TSP- 100/1000C,测量温度范围
-50C~450精度,09C时的阻值允许偏差( n )A +/- (0.15+



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根据不同的材料处理需要而选择合适的烘道至关重要