一种铝型材钝化过程电导率检测控制装置的制造方法_4

文档序号:9396408阅读:来源:国知局
继电器U59?U63共同电气连接构成;计量栗输出驱动接口 77由连接器QXCTLM15组成。
[0049]其中,Ul可选 C8051F060,U3、U4、U7、U55 可选 AMS1117,UK2 可选 DG403,U5 可选TLE2024,U6 可选 TLV2454,U8 可选 TL7726,U9 可选 MAX490CSA,UlO 可选 CTM1054 ;U11 可选B0505LS,U12 可选 TLP521-4,U14、U19、U33、U38 可选 INA128,U13、U32 可选 IS0124 ;U16、U18、U22、U34、U37、U41 可选 INAlll 或 INA121,U17、U20、U36、U39 可选 AD536,U15、U21、U35、U40 可选 T6650D ;U29、U48 可选 MAX038,U28、U47 可选 LM7171,U30、U49 可选 LM6172,U31、U50 可选 0PA627,U23 ?U27 与 U42 ?U46 可选 CTX-5V,U51、U52 可选 K7805,U54 可选 C8051F330,U53 可选 CW4L2-10A-T,U56 可选 AC/DC3W5V,U57、U58 可选 GTJ2-8A,U59 ?U63 可选 GTJ24-3A,U64 ?U68 可选 FT110PD-3,液晶触摸屏可选 SUK0N-07L。
[0050]本发明的工作原理如下:
[0051]I)温度毫伏信号由电极上附带的半导体温度传感器产生,毫伏信号经电缆连接器接主机板上;
[0052]2)电导毫伏信号的产生过程如下:首先激励信号发生电路受控产生一定频率固定幅度的正弦信号,该信号接恒流信号驱动电路,经电导跳档变送电路作量程切换控制后,产生一定的驱动恒流,此恒流经隔直处理后用于驱动电导电极,该恒流同时流过标准电阻与检测池并产生对应幅度的交流信号,电导池电阻越大产生的电压就越大,随后该两路交流信号分别进入交流/直流有效值转换器并产生对应的直流电压,再经信号切换开关及模拟信号限幅保护电路隔离后送入主机;
[0053]3)通过上述过程分别产生的温度信号进入12位A/D转换器;通过直流电子开关切换把四路电导信号送入两路16位精度的A/D转换器端口,同一路的参考信号与检测信号进入同一通道,可消除通道误差;通过单片机的简单运算可求出测量池两端的电阻,该电阻经线性修正处理后,得到准确电阻值,准确的电阻值的倒数就是端电导值,再经电极电导常数与温度补偿后得到标准电导率值;
[0054]4)经处理后的各信号由第一在片系统经编码打包后以通讯中断的方式被送往液晶触摸屏进行相应数据的显示;
[0055]5)液晶触摸屏上的所有按钮信号经编码后也以通讯中断的方式被送往第一在片系统,并执行相应的操作;
[0056]6) CAN主机每0.5秒发出定时器同步信号,CAN终端中断接收该同步信号,并以地址码的大小安排发送数据的时间段,保证数据通道的畅通无阻,CAN终端送出的信号有电导率、温度、计量栗开关信号、报警信号;
[0057]7)所有主机程序及固定参数都保存在第一在片系统的片内EEPROM内,运算变量暂存在第一在片系统内的RAM里;
[0058]8)本地两路电导率的控制是,当电导率超过上、下限时,产生报警,第一在片系统以上、下限之间的中值作为控制定值,并根据正反作用产生栗的开关输出,同时,与终端送来的开关信号、报警信号一道,产生四路计量栗的驱动输出并显示报警提示;
[0059]9)当系统需要调整内部监控参数时,按压电极设定按钮,该画面配置有多个显示窗,分别是电导毫伏指示窗、参考毫伏指示窗、端电阻值指示窗、标准电导率指示窗、温度值指示窗、电导量程指示窗、量程自动/手动指示窗;该触摸屏配有输入键盘并对数据作限幅处理,数据输入分别通过按压该键盘来实现,它们分别是,电极常数按钮、温补系数按钮、温度斜率按钮、温度零点按钮、电阻斜率12按钮、电阻零点12按钮、一 / 二路量程3校准画面按钮、电导率调零按钮、报警上限按钮、报警下限按钮、滞后时间按钮、正反作用按钮、量程增按钮、量程减、返回主画面按钮、送HMI数据进单片机按钮,一 / 二路电极设定界面相同;所有输入的数据都备有掉电保护处理,注意只有按压送HMI数据进单片机按钮才能把数据送入单片机;为了保证测量的精度,量程1/2挡设置有公用的电阻斜率修正与电阻零点修正;对量程3作了特殊处理,其中,量程3取电阻500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000,5000欧姆处的电压值作为线性查表插值的依据。
[0060]本发明的实施例的技术指标及参数如下:⑴输入电压:AC220V±30%,50Hz ; (2)平均功率:70W ; (3)电导率一 / 二路检测范围:200 μ S?200mS ;⑷液体温度一 / 二路:O?99.90C ; (5) — / 二路开关控制方式:自动或手动;(6)电导率一 / 二在线检测点精度:(1% (大范围内);(7)跳档最大检测滞后时间< 2秒;(8)另外挂接三路CAN终端;(9)实现五路显示报警,四路开关控制。
[0061]本发明在使用时,先接交流220V电压、外部连接开关电源、电导一 / 二电极(各附有半导体温度传感器)、加药栗一 / 二 /三/四、三路CAN终端及其电源,检测时的具体工作步骤为:⑴开启电源;⑵调内部记忆参数;之后操作工人可根据工艺条件、报警信号及记录曲线,在液晶触摸屏上及时调整电导率上/下限报警值即可,并定期对电导电极进行清洗和调零校准。
[0062]本发明主程序见图20,测量监控处理子程序见图21,初次使用时:设置拨码开关NBJ4到隐含参数,开机,以让第一在片系统把原定标准参数送到RAM里;然后拨回码到记忆参数位,完成正常开机;之后,按压液晶触摸屏上的电极I设定按钮,并通过内置键盘输入参数,它们是:电极常数按钮、温补系数按钮、温度斜率按钮、温度零点按钮、电阻斜率12按钮、电阻零点12按钮、一 / 二路量程3校准画面、电导率调零按钮、报警上限按钮、报警下限按钮、滞后时间按钮、正反作用按钮、返回主画面按钮、送HMI数据进单片机按钮;电极2设定按钮的操作同上;参数设定完成后,注意一定要按压送HMI数据进单片机按钮,这样,单片机才能接收相应数据,并把该数据保存到内部EEPROM内,以备下次开机时,自动调入该记忆参数。同时,液晶显示屏也定期刷新单片机送来的数据,它们是:电导毫伏指示窗、参考毫伏指示窗、端电阻值指示窗、标准电导率指示窗、温度指示窗、电导量程指示窗、量程自动手动指示窗,一 / 二路操作界面相同;利用液晶触摸屏内置的功能画出实时曲线、历史曲线,并能显示实时报警与历史报警。温度通道可通过斜率与零点作线性修正;电导量程1/2只需作电阻斜率12与电阻零点12作线性修正即可,电导量程3要进入另一画面,并记录各标准电阻下的电压值,该修正过程需要使用交流电阻箱;系统内部使用25毫秒中断定时器,见图22,用于管理内部的程序运行并每0.5秒发出一次CAN同步定时数据;主机与液晶触摸屏等的串行数据交换,全部采用中断来执行,见图23,发送与接收的数据先进入环形缓冲区,然后,由程序来处理该缓冲区;由三个CAN终端送来的数据,也以中断的方式被主机立即处理,见图24 ;电极常数的调整需要标准KCL缓冲液,温度值调整需要温度计;到此,整机调校完毕;外部操作由工人作定期的、适当的调整即可。
[0063]综上所述,本装置与七电极或四电极传感器一起,可直接实现两路电导率的检测与控制,外部通过CAN总线连接三台单路七电极电导率检测监控仪,实现对铝型材钝化过程预脱脂电导率检测与加药控制、脱脂电导率检测与加药控制、一次清洗电导率检测与换水控制、钝化过程电导率检测与加药控制、二次水洗电导率检测与报警,即五路电导率检测加四路控制;本装置自备的两路电导率检测分别备有3挡量程,测量范围为200uS/cm?200mS/cm,配套不同电极常数的电导电极,测量量程可进一步拓宽。本装置一 / 二路独立采用分挡精密交流恒流激励、独立测量,控制效果良好;由于采用工业标准液晶触摸屏,该屏所配有的组态软件与单片机软件配合进行数据通讯交流,轻松实现数据的输入、输出,系统配有第一电极设定画面、第二电极设定画面、实时曲线记录、历史曲线查询、当前报警显示、历史报警显示,此外,一 / 二路还各有手动/自动控制切换、手动开/关栗切换JtCAN通讯进行指示,对五路电导率信号进行系统报警显示,通过帮助按钮进入文档显示页,可观看帮助文档。系统配有CAN模块便于同其它系统组网;由于采用许多新技术,本发明具有许多优点,制造成本低、工艺简单、测量精度高、抗干扰能力强、功能多、维修维护方便等等,可广泛地应用于工业现场在线电导率的检测与控制过程中,值得推广。
[0064]以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,故凡依本发明之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种铝型材钝化过程电导率检测控制装置,其特征在于:包括有机壳及分别装于该机壳内的面板、液晶触摸屏、主机板、电源及计量栗驱动板、四个开关电源模块、电缆、交流电源滤波器、电源输入输出插座、两路电导电极电缆接头、两路温度电缆接头、四路计量栗驱动输出插座、接地端子、CAN总线连接插座,其中,所述电源及计量栗驱动板单独安装有屏蔽盒,所述主机板上单独安装有屏蔽白铁板,所述液晶触摸屏装于面板上,通过电缆把主机板的电源及计量栗驱动板接口与电源及计量栗驱动板的电源板与主机板接口进行连接,从而实现两板间的电源与开关信号的互连;在面板上,其电源开关按钮接电源及计量栗驱动板上的按钮S14,其电源指示灯接电源及计量栗驱动板上的发光二极管L17,其复位按钮接主机板上的按钮SI ;电源及计量栗驱动板上AC15?AC18接四个开关电源模块及电源输出,该电源输出为三个CAN终端供电。2.根据权利要求1所述的一种铝型材钝化过程电导率检测控制装置,其特征在于:所述面板上设有电源开关按钮、电源指示灯、复位按钮;所述液晶触摸屏上配置有第一路电导率显示窗、第二路电导率显示窗、第三路电导率显示窗、第四路电导率显示窗、第五路电导率显示窗、第一电极设定按钮、第二电极设定按钮、实时曲线按钮、当前报警按钮、历史曲线按钮、CAN地址显示窗、历史报警按钮、CAN通讯状态显示窗、第五路温度显示窗、第四路温度显示窗、第三路温度显示窗、第二路温度显示窗、第一路温度显示窗、第五路报警显示窗、第四路报警显示窗、第三路报警显示窗、第二路报警显示窗、第一路报警显示窗、第一路手动开/关切换按钮、第二路手动开/关切换按钮、第一路自动/手动切换按钮、第二路自动/手动切换按钮、第一路栗开关指示显示窗、第二路栗开关指示显示窗、第三路栗开关指示显示窗、第四路栗开关指示显示窗、帮助按钮;所述
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