专利名称：电除尘器微机测控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用于电除尘器控制阴、阳极低压振打及灰斗振打、卸灰的微机测 控仪，电除尘器主要应用于环保静电除尘领域，如电力、建材、冶金、化工、食品等多种行 业的工业设备及锅炉场合的烟气除尘。
技术背景-
电除尘器阴阳极板本身所吸附能力的差异和所在电除尘器内的位置不同，导致它们所吸 附的粉尘量也不相同。因此，要求不同位置的极板其振打电机的振打周期、振打时间也应不 同，只有这样，才能充分发挥静电除尘器的最佳效果，传统的电除尘器低压振打控制采用时 间继电器控制方式， 一台振打电机对应一套控制线路，元器件多、线路繁杂，给日常维护带 来许多麻烦，而且若要修改振打周期、振打时间非常不便，多数情况是不适合修改，因此， 除尘效率就受到了一定的影响。灰斗卸灰系统也需要人工定时卸灰，操作不便。近来，随着 PC机的飞速发展，PLC控制技术也逐渐应用到电除尘器自动控制当中，但由于成本太高限制 了它的广泛应用。 发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种无须改变电气控制线路便能实现振 打时间的调整及卸灰系统实现自动化的电除尘器微机测控仪。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一个单片机电路，单片机电路将来自 外接料位传感器的信号进行处理，判断灰斗中的粉尘堆积情况，然后发出控制指令控制继电 器输出电路产生相应动作以控制灰斗卸灰阀门开启或关闭进行自动卸灰或停止卸灰；根据电 除尘器不同位置阴阳极板所需振打周期的不同，适当修改电除尘器微机测控仪人机界面中的 控制参数实现振打时间的调整；
一个接收单片机电路发出的指令控制继电器的通断带动外接接触器动作从而使灰斗上、 下料位自动控制在设定范围内并实现电除尘器阴阳极板振打时间调整的继电器输出控制电 路；
一个与单片机电路连接有用来设置功能参数的键盘输入电路，键盘输入电路可修改振打 周期，通过人机界面和键盘输入电路改变调整设置参数，并将调整好的控制参数保存在存储 器电路中以保证下次开机按调整后的振打参数进行控制；
一个与单片机电路输出端连接的显示电路，以显示电除尘器微机测控仪的各种控制参数。
本实用新型在外接料位传感器和单片机电路之间有光耦隔离接口电路，光耦隔离接口电
3路(4)将来自料位传感器的电信号实现强弱信号的隔离，以防止由外部引入的干扰。
本实用新型还包括一个与单片机电路输出口连接的地址锁存电路，地址锁存电路将单片
机PO口输出的控制信号锁存，分时传送给显示电路、操作面板指示灯电路、光耦隔离电路。 本实用新型所述地址锁存电路输出端连接有指示电除尘器微机测控仪的实时工作状态、
便于用户观测的操作面板指示灯电路。
本实用新型所述地址锁存电路输出端连接有将单片机的I/O 口与继电器隔离开、实现强
弱信号的隔离、防止由外部引入的干扰的光耦隔离电路，光耦隔离电路输出端接继电器输出
控制电路。
本实用新型所述单片机电路连接有存放电除尘器微机测控仪全部参数的存储器电路。 本实用新型还包括一个给各单元电路提供工作电源的电源电路。
本实用新型的有益效果是解决了电除尘器修改振打周期时的不便，通过设定微机测控 仪人机界面中的控制参数来调整电除尘器不同位置阴阳极板所需振打周期，控制时间精确， 从而无须改变控制线路便能实现振打时间的调整。卸灰系统采用料位传感器对电除尘器灰斗 料位检测并反馈给电除尘器微机测控仪，从而实现对灰斗上、下料位进行自动检测和自动控 制，实现了灰斗卸灰的自动化。在单片机的测控下满足了电除尘器低压振打及卸灰系统实现 自动化的需求，提高了电除尘器的除尘效率，操作维护方便、设备成本低。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的电路方框图。图2是本实用新型主控板电路原理图。图3本实用新 型继电器板电路原理图。图4为操作显示部分示意图
图中1.电源电路2.单片机电路3.地址锁存电路4.光耦隔离接口电路 5.LCD显 示电路6.操作面板指示灯电路7.光耦隔离电路8.继电器输出控制电路9.键盘输入 电路 10. EEPROM存储器电路 ll.蜂鸣器输出电路具体实施方式
图1中，电源电路1将本实用新型引入的交流220V市电转换为合适的工作电源提供给各 单元电路，由外接的料位传感器将电除尘器灰斗的料位信号转化为电信号送至本实用新型内 部，经光耦隔离接口电路4隔离后送给单片机电路2进豸于信号处理，单片机将处理后的信号 输出给地址锁存电路3中锁存，分时传送给显示电路5、操作面板指示灯电路6、光耦隔离电 路7。显示电路5为LCD显示电路，由LCD显示电路5显示微机测控仪的各种控制参数。操 作面板指示灯电路6指示本实用新型的实时工作状态，包括每个电场及卸灰系统的工作状态， 便于用户观测，光耦隔离电路7将单片机2的I/O 口与继电器隔离开，实现强弱信号的隔离，
4防止由外部引入的干扰。继电器输出控制电路8控制外接接触器的通断从而实现电除尘器振 打及卸灰系统的自动化，键盘输入电路9用来与本实用新型进行人机对话，设置仪表的控制 参数，从而改变电除尘器的阴阳极板的振打时间。本实用新型的控制参数全部保存在EEPROM 存储器电路10中，蜂鸣器输出电路ll给人机对话提供操作提示音，即开机时自动播放一首 乐曲，每次当按键按下时均发出"滴"的一声鸣响，表示按键操作成功。
图2中，单片机电路2中所用单片机为IC10 (AT89S52)，是美国ATMEL公司推出的8 位单片机，它是本实用新型的控制核心。键盘输入电路9为S1-S8,由8个轻触按键组成，是 人机对话的输入装置，依靠它完成参数的设置和保存。外接料位传感器用来检测电除尘器灰 斗中粉尘的状态， 一旦堆积的粉尘达到预设上限位置，则发出电信号通过光耦隔离接口电路 4传递给单片机，单片机立即产生中断，控制继电器输出控制电路产生相应动作，打开卸灰 阀门卸灰，卸灰到预设下限位置时，则立即产生中断，控制继电器输出控制电路产生相应动 作，关闭卸灰阀门停止卸灰，实现灰斗卸灰系统的自动化。光耦隔离电路中主要元件是光电 耦合器，其型号为TLP521-2。地址锁存电路3将单片机I/0口的输出信号锁存后分时复用， 分别输出给LCD显示电路5、操作面板指示灯电路6和光耦隔离电路，包括ICll、 IC12、 IC13 三个地址锁存器，其型号为74HC373。 LCD显示电路5主要完成本实用新型的参数设置和人机 对话，主要元件是IC50其型号为带字库12864液晶显示模块，每一画面可显示4行每行12 个汉字，IO分钟内无操作按键按下时通过三极管QI的控制自动关闭显示器背光，以保护液 晶模块，延长其使用寿命。操作面板指示灯6主要由小5发光二极管组成。EEPROM存储器电 路10，主要控制芯片是IC51,其型号为24C02，该芯片采用fC总线控制，256字节，可掉 电保存100年，线路简单、操作简便。蜂鸣器电路ll主要给系统提供操作提示音，按下按键 时键盘发出"滴"的一声鸣响，主要元件为有源蜂鸣器，型号为HD，三极管Q2是驱动蜂鸣 器鸣响。电源电路1主要组成元件是电源模块IC52,其型号为YAD10-05V12,将AC220V转 换为DC+5V和DC+12V供系统使用，YM是压敏电阻，型号为621KD14,防止雷电过电压损坏电 源模块，Fl是系统保险管，型号是1A/250V，用作短路保护。
图3中，光耦隔离电路7主要元件是光电耦合器IC14-IC28，其型号为TIL113。单片机 经光耦隔离电路7控制继电器输出控制电路8实现对外部接触器的控制，达到所需的控制要 求，主要控制元件是小继电器K01-K015,其型号为SRD-12VDC-SL"C，其中二极管Dl-D15反接 在电路中起到消除继电器断开时产生的反向电动势，保护光耦和消除干扰的作用，二极管型 号为IN4007。
图4中为操作显示部分。将本实用新型装入电控柜前面板内，合上柜内空气开关，按下 起动按钮，本实用新型即开始工作，其操作显示部分如图所示，各按键及显示说明如下
5A为12864点阵液晶显示器，是本实用新型的人机对话界面，显示各种需要控制的功能 参数。
B为功能参数设置键(SET)，按下此键翻页选择需要设置的功能参数。
C为退出键(ESC),按下此键即从当前页面退出到初始欢迎界面。
D为减量键，按下此键则振打的时间往下减少。
E为下翻键，按下此键则功能参数向下翻页。
F为增量键，按下此键则振打的时间往上增加。
G为运行键(RUN),按下此键则测控仪按既定程序开始运行。
H为停止键(STOP)，按下此键则测控仪停止运行。
I为上翻键，按下此键则功能参数向上翻页。
J为本实用新型工作状态指示灯，共16只小5发光二极管，分别指示各电场振打及卸灰 系统状态，点亮表示正在工作，熄灭表示停止工作。
本实用新型由外壳体及电路板构成。外壳体是145x195x65咖的仪表机壳，机壳内装① 微机控制板、②输出控制板、③端子板。微机控制板是整个测控系统的核心，发出控制指令 给输出控制板驱动外部接触器动作从而改变振打电机的工作状态。
本实用新型的技术实现原理是以单片机电路2为核心构成的微机测控系统，它采用了 美国ATMEL公司推出的在国内应用最为广泛的AT89S52单片机作为控制核心，具有可在线系 统编程ISP功能，采用SPI总线方式与外围器件通信，实现了硬件最优化。由外接的料位传 感器将电除尘器灰斗的料位信号转化为电信号送至本实用新型内部，经光耦隔离接口电路4 隔离后送给单片机进行信号处理，当灰斗中的粉尘堆积到设定高度后，单片机即发出控制指 令控制灰斗卸灰阀门开启开始自动卸灰，卸灰到设定位置后单片机又发出控制指令关闭卸灰 阀门停止卸灰，这样就实现了灰斗卸灰的自动化操作。本实用新型采用常用的12864液晶作 为人机界面，全中文菜单操作，每画面可显示4行12列中文汉字，所有控制参数均通过人机 对话进行调整。电除尘器调整阴阳极板的振打周期是通过修改本实用新型中的控制参数来实 现的,利用单片机中的定时中断功能由程序通过外围接口电路实现对振打电机的启停操作，所 需的振打时间通过程序一次性写入EEPR0M存储器电路10中，预设定时时间到后则由单片机 发出控制指令通过外围接口电路实现对振打电机的启停操作。如需修改振打周期则通过人机 界面和键盘输入电路9改变设置参数进行调整，并将调整好的控制参数保存在EEPROM中以保 证下次开机按调整后的振打参数进行控制。
权利要求1、一种电除尘器微机测控仪，其特征在于包括一个单片机电路(2)，单片机电路(2)将来自外接料位传感器的信号进行处理，判断灰斗中的粉尘堆积情况，然后发出控制指令控制继电器输出电路产生相应动作以控制灰斗卸灰阀门开启或关闭进行自动卸灰或停止卸灰；根据电除尘器不同位置阴阳极板所需振打周期的不同适当修改电除尘器微机测控仪人机界面中的控制参数实现振打时间的调整；一个接收单片机电路(2)发出的指令控制继电器的通断带动外接接触器动作从而使灰斗上、下料位自动控制在设定范围内并实现电除尘器阴阳极板振打时间调整的继电器输出控制电路(8)；一个与单片机电路(2)连接有用来设置功能参数的键盘输入电路(9)，键盘输入电路(9)可修改振打周期，通过人机界面和键盘输入电路(9)改变调整设置参数，并将调整好的控制参数保存在存储器电路(10)中以保证下次开机按调整后的振打参数进行控制；一个与单片机电路(2)输出端连接的显示电路(5)，以显示电除尘器微机测控仪的各种控制参数。
2、 根据权利要求l所述的电除尘器微机测控仪，其特征在于在外接料位传感器和单片 机电路(2)之间有光耦隔离接口电路(4),光耦隔离接口电路(4)将来自料位传感器的电信号 实现强弱信号的隔离，以防止由外部引入的干扰。
3、 根据权利要求l所述的电除尘器微机测控仪，其特征在于还包括一个与单片机电路 (2)输出口连接的地址锁存电路(3)，地址锁存电路(3)将单片机P0 口输出的控制信号锁存，分时传送给显示电路(5)、操作面板指示灯电路(6)、光耦隔离电路(7)。
4、根据权利要求3所述的电除尘器微机测控仪，其特征在于地址锁存电路(3)输出端 连接有指示电除尘器微机测控仪的实时工作状态、便于用户观测的操作面板指示灯电路(6)。
5、 根据权利要求3所述的电除尘器微机测控仪，其特征在于所述地址锁存电路(3) 输出端连接有将单片机的I/O 口与继电器隔离开、实现强弱信号的隔离、防止由外部引入的 干扰的光耦隔离电路(7)，光耦隔离电路(7)输出端接继电器输出控制电路(8)。
6、 根据权利要求1所述的电除尘器微机测控仪，其特征在于所述单片机电路(2)连 接有存放电除尘器微机测控仪全部参数的EEPROM存储器电路(10)。
7、 根据权利要求l所述的电除尘器微机测控仪，其特征在于还包括一个给各单元电路 提供工作电源的电源电路(1)。
专利摘要一种电除尘器微机测控仪，包括一个将来自外接料位传感器的料位信号进行处理然后发出控制指令控制继电器输出电路动作使电除尘器灰斗实现自动卸灰的单片机电路；一个接收单片机发出指令控制继电器的通断带动外接接触器动作实现电除尘器阴阳极板振打时间按设定振打周期振打并可根据工况调整周期的继电器输出控制电路；一个与单片机电路连接用来设置功能参数的键盘输入电路；一个与单片机电路输出端连接的显示电路。本实用新型解决了电除尘器修改振打周期时的不便，有益效果是无须改变控制线路便能实现振打时间的调整，在单片机的测控下满足了电除尘器低压振打及卸灰系统实现自动化的需求；提高了电除尘器的除尘效率；操作维护方便、设备成本低。
文档编号B03C3/68GK201275503SQ20082019110
公开日2009年7月22日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者吴北苏 申请人:襄樊九鼎昊天环保设备有限公司