钛白粉厂电子料斗秤计算机控制改造

　　1　引言

　　锐钛型钛白粉主要生产工艺流程中,酸解反应时细钛精矿粉与硫酸的投料比例是一个十分重要的问题,直接关系到钛白粉的产品质量和生产效率。我公司钛白粉厂在该环节的定量投料设施,是集传输、计量功能为一体的综合设备,其中计量设备为DCZ-1/03型电子称量仪表料斗型)。

　　该秤自试运行以来,不能稳定可靠的工作,

　　主要特征:

　　(1)指示仪表为指针式仪表,卸载后常不回零位;

　　(2)料斗进料接近定量值时,指针左右晃动,无法读数;

　　(3)受温度影响较大,晶体管电路易出故障,计量超差;

　　(4)进料控制、定量值到控制、出料控制均为手动,工艺落后,人为误差因素较大。

　　(5)技术状况落后,二次仪表基本无备件替换。

　　为改变这种被动状况,考虑采用单片计算机进行改造。

　　2　总体方案的确定

　　根据该厂的生产实际,在保持现有星形给料器、脉冲气力输送泵等主体设备和压力传感器,以及配套管线的基础上,确定利用现场压力传感器的输出信号,经过信号处理和A/D转换,配用简易型单片机系统,进行数据采集和处理,数字显示相关数据。并设置定量控制,当达到设定值后,由计算机发出停止进料的指令并报警,并根据需要自动均匀完成出料过程。

　　进、出料系统的电机、各个电磁气阀,使用单片机输出开关量配用光电隔离、功放电路予以控制。在此基础上,利用现有供气系统,将该料斗底部原手动控制的闸阀加装一只气动风缸,选用电磁气阀,改为计算机对其进行自动控制。这样,可以使各个相关的电磁气阀形成联锁顺序控制,以提高生产效率和避免由于人为误操作而发生的设备、人身事故。

　　改造后该控制系统原理示意图如图1所示。

　　3　控制系统硬件电路设计

　　3·1　单片机系统电路

　　(1)单片机选配

　　单片机的配置决定采用8031单片机(具有128字节的内部RAM,四个并行I/O口,二个定时器/计数器),并配用片外ROM。工作主频率选用标准的6MHz晶振,由于本计算机系统的采样时间及控制时间都较长(频率较低),单片机的时钟足以满足系统的要求。

　　(2)存储器的配置

　　由于8031无片内ROM,因而必须配用ROM芯片。考虑到程序调试与修改方便,选择一片8K的紫外光可擦除、可编程的E-PROM2764芯片做为程序存储器。

　　为满足现场各个工况下的有关数据存放,考虑扩展一片RAM芯片。选用RAM6116一片。

　　(3)I/O口的配置

　　8031单片机内部有P0~P3四个I/O口,已能满足接口控制的需要,故不再进行外部I/O的扩展。