专利名称：水泥机立窑热工参数测控仪的制作方法
技术领域：
一种立窑生产水泥用的热工参数检测控制仪表。
目前水泥立窑的热工参数普遍采用热工仪表测定，只能显示，不能自控，近年来随着计算机控制技术的普及，有些立窑水泥厂也采用计算机检测水泥立窑热工参数，并能自控，但由于我国立窑水泥厂操作环境极其恶劣，操作工人技术素质差，微机及其配套设备对环境要求较高，操作也较复杂，所以采用这些先进设备没有发挥应有的作用。
本实用新型的目的是设计一种以八位单片机为核心，配备必要的功能块制成的简单的立窑热工参数测控仪，使此测控仪对立窑操作现场无特殊要求不需特备仪表室，价格低，操作容易掌握。
本实用新型的目的是这样实现的，以八位单片机为核心，配置有外存储器，温度选测显示，热工参数显示，声光报警，过程输入通道，控制参数输入通道，控制输出通道，控制输出指示、温度选测按钮几部分，以上几部分均通过地址总线AB，数据总线DB及控制总线CB与八位单片机相接，需要与人对话的部分都连接到操作面板上；由控制输出通道发出测量指令，通过控制总线传给八位单片机，八位单片机控制总线发出指令又通过控制总线，传给过程输入系统由过程输入系统进行采样，如通过窑壁测温元件采取温度讯号，经各自的放火器放大再经模拟开关选择，并进行A／D转换后经数据总线送入单片机进行处理，并由数据总线送至热工显示，声光报警及LED陈列进行显示，在此过程中用户经常要改变的测控程序放在有4K字节存储空间的EPKOM中，实测时通过数据总线送入单片机，在此过程中予先设置的控制参数也通过控制参数输入装置经数据总线输入单片机，本测控仪还可通过通讯接口与其它设备联接进行自动控制；本测控仪有特殊设计的操作面板，采用直方图显示各点温度分布，热电偶采样指示和温度控制输出指示共同直观地显示水泥立窑一个横断面任一时刻的温度分布和某一点瞬时的温度值，上述直方图以LED阵阻成；根据需要在硬件中设数路热电偶输入通道及数路电磁阀控制输出通道、手动、自动操作开关及其切换，控制报警上下限设置和超限声光报警。
本实用新型的优点和效果是1、结构简单、紧凑、抗干扰能力很强，完全适于立窑水泥厂的恶劣环境，不需要特备房间。
2、使用方便、工人不需特殊培训。
3、由本实用新型组成的腰风调节偏火系统，可显著改善立窑的偏火现象，大幅度降低发生塌窑、喷火的事故率，减轻工人劳动强度，并能较大幅度提高熟料产量，经实验证明可提高产量10％以上，是立窑技术改造的优选设备。
以下结合附图与实施例对本实用新型作 进一步描述附图简要说明
图1为本测控仪方案框图图2为测控仪的操作面板图图3为过程输入通道的热电偶放大，AD转换线路原理图图4.为热工参数显示原理图图5.A为窑壁温度轮流显示声光报警线路图图5.B为用在YF－6A，YF－8A类型时加发光二极管，可用于风量、风压、熟料温度和烟气温度显示原理图。
图6.控制输出线路原理图
图1为本实用新型测控仪的方案框图，从此图中可见，该测控仪以一个八位单片机1为核心；(本例采用8031型)配置有外存储器2，此存储器为一片EPROM2732，使测控仪拥有4K字节程序存储空间，用来存放测控程序；温度选测显示器3，由窑壁测温元件采来的温度讯号经各自的放大器放大再经模拟开关选择，并进行A／D转换后送入单片机的数据总线；一组按纽开关直接接至单片机的接口上，此组开关是用来控制温度数字显示器3，随时显示某路温度值的；热工参数显示4，由三位七段LED数码管轮流循环显示各测控点的精确温度，且与采样指示同步，另一组光柱同时显示各测控点的近似温度，以定性观察窑壁温度分布，(见图4)；声光报警5，设有两个超限指示灯和一只蜂鸣器，当任一测控点温度低于或高于由报警上下限码盘设置之值时，相应上下限输出有效并被锁存，该输出一面使相应指示灯LED点亮，一面使蜂鸣器鸣叫，线路图见图5；过程输入通道包括多路热电偶放大器，I／V转换，多路模拟开关和A／D转换，图3是这部分的原理图，热电偶的热电势分别由各路放大器放大后，送到模拟开关输入端上，同时由差压变压器送来的0－10mA信号经由取样电位器构成的I／V转换器变成电压也送到模拟开关的输入端上，在软件控制下，模拟开关的输入端闭合，从而选通某一通道的讯号，这个被选通的讯号经A／D转换变成数字讯号后送入单片机1，在这里进行各种运算处理(见图3)；控制参数输入通道7由两组BCD拨码盘组成，每组三位(见图2)通过三态缓冲驱动电路接至数据总线，这两组码盘可分别输入设置的三位十进制数；控制输出通道8。它占用一个8位输出口，每一位都通过二选一数据选择器(实现自动选择和手动控制操作)、再接一只固态继电器控制执行机构，该固态继电器由光电偶合器MOC3020，双向可控硅和阻容元件组成，(MOC3020)是美国进口产品，它由红色LED和光控双向可控硅组成，体积很小且性能优越，隔离电压达7500V，用它组成固态继电器通过选择外接双向可控硅可控制不同功率的负载(见图6)；控制输出指示9，控制输出由8D触发器锁存后经多路开关的一路驱动输出固态继电器，这组固态继电器由双向晶闸管式光偶合器，大电流双向晶闸管及阻容网络组成；多路开关的另一路接一组手动控制开关，实现手动操作，这组开关的转换由手动开关控制，显示输出分两类其一为直方图部分由若干个直接连在数据总线上有锁存功能的BCD七段译码器和七段LED数码管组成，这二组均为静态显示，采样指示是与模拟开关同步的，它由控制模拟开关工作的同一输出码经译码器译码后驱动一组红色LED；另一组是控制输出绿色LED，它串连在双向晶闸管式光偶合器的初级LED回路，用来表示某输出回路的开关状态；温度选测按钮10，直接接在单片机的接口上，用来控制温度数字显示器随时显示某路温度值。本实用新型的另一大特点是具有特殊设计的操作面板(见图2)，它采用直方图27显示窑壁各点温度分布，采样指示25和控制输出指示23共同组成立窑的一个横断面，能直观地表示立窑任一时刻的热工参数，上述的直方图27由LED阵组成，各点精确温度用3位七段数码管21依次轮流显示，且与采样指示25同步，面板上还有控制报警上下限设置13、14和超限声光报警26、19；为了对入窑风量，风压11、12，出窑熟料温度和烟气温度20、22、24检测和显示，还设有5组LED七段数码管，温度选测按纽15，阀门手控16，阀门手动、自动选择17、电源开关18。面板上的各种指示和开关装置与测控仪中相应的功能块联接。
本实用新型有两个系统〈1〉，包括YF－6和YF－8，YF－6用于直径为φ2.75米以下的机立窑，环绕立窑内壁有6个测温点；YF－8用于直径为φ2.75米以上的机立窑，环绕立窑内壁有8个测温点。〈2〉，YF－A系列，包括YF－6A和YF－8A，除具有YF系列的功能之外，还可以测控立窑入窑风量，风压、出窑熟料温度和烟气温度，其外存储器还使用了扩充的8155芯片中的256字节RAM。
权利要求1.一种水泥机立窑热工参数测控仪，其特征是以八位单片机为核心，配置有外存储器，温度选测显示，热工参数显示，声光报警，过程输入通道，控制参数输入通道，控制输出通道，控制输出指示和温度选测按钮组成，以上几部分均通过地址总线AB，数据总线DB及控制总线CB与8位单片机相接，其中需人机对话部分均联接到测控仪的操作面板上；测控仪的操作面板采用直方图显示各点的温度分布，热电偶采样指示和温度控制输出指示共同直观地显示水泥机立窑一横断面任一时刻温度分布和某点的温度值，上述直方图由LED阵组成。
2.根据权利要求所述水泥机立窑热工参数测控仪，其特征是所述测控仪有数路热电偶输出通道及数路电磁阀控制输出通道，手动、自动操作开关及其切换，控制报警上下限设置和超限声光报警装置。
3.根据权利要求1所述水泥机立窑热工参数测控仪，其特征是所述测控仪为了对入窑风量、风压、出窑熟料温度和烟气温度进行检测和显示，还设有5组LED段数码管。
专利摘要一种用于测定水泥机立窑热工参数的测控仪，以八位单片机为核心，配置有外存储器，温度选测显示，热工参数显示，声光报警，过程输入通道，控制参数输入通道，控制输出通道，控制输出指示和温度选测按钮组成，以上几部分通过地址总线，数据总线，控制总线与单片机联接，需人机对话者联接到操作面板上，操作面板采用方图显示各点温度分布，非常直观地显示立窑一个断面任一时刻温度分布和某点的温度值。
文档编号F27B1/00GK2081518SQ90222749
公开日1991年7月24日 申请日期1990年11月2日 优先权日1990年11月2日
发明者谢培壮, 杨远兴 申请人:中国建筑材料科学研究院水泥科学研究所