密炼机温度巡检控制系统设计.doc

1． 绪论 密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。它在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征，如：混炼容量大、时间短、生产效率高；较好的克服粉尘飞扬，减少配合剂的损失，改善产品质量和工作环境[1]；操作安全便利，减轻劳动强度；有益于实现机械与自动化操作等。但是，较之过去，混炼的精确性更高，使用的胶料更硬，粘度更大。加之近几年来研制的新型转子使混炼周期缩减到2至3分钟，允许误差极小[2]。于是，温度控制就成了关键性问题。 而随着产业规模的扩大和作业地域的拓展，使得我国传统的人工管理以及现场简单仪表加人工操作和巡检的密炼机工作模式已无法满足日趋严峻的高效生产工作的需要，密炼机安全高效生产工作也必须遵循“科技兴安”的战略，以技术进步和硬件建设提升企业的安全生产技术水平[3]，用现代信息技术提升密炼机信息资源采集和处理的效率和能力，预防和控制密炼机安全事故的发生以及提高炼胶的质量，系统建设的总体目标是为密炼机设计一套技术先进、运行成熟、操作简单、扩展性好、容易维护和使用方便的温度监控方案，实现对密炼机温度即时监控[4]。 1.1 温度巡检控制系统的现状和进展 1.1.1 温度检测控制系统的现状 密炼机的温度是一个重要的物理参数[5]。自然界中任何物理化学过程都紧密地与温度相联系。在密炼机的正常运行中，温度检测和控制都直接和安全运营、运行效率、节约能源等重大技术经济指标相联系，因此不仅在密炼机系统中十分重要，在国民经济的各个领域中都受到普遍重视。温度检测控制系统也得到了广泛应用。以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于橡胶生产以及各个领域[6]。 传统的机械式温度检测控制系统在工厂企业中已经有上百年的历史了。近年来由于微电子学的进步以及计算机应用的日益广泛，智能化检测控制系统已经取得了巨大的进步。智能仪表在测量过程自动化，测量结果的数据处理以及功能的多样化方面，都取得了巨大的进展[7]。目前在研制高箱度、高性能、多功能的测量控制仪表时，几乎没有不考虑采用单片机使之成为智能仪表的。我国的单片机 开发应用始于80年代，在这二十年中单片机应用向纵深发展，技术日趋成熟。单片机为主体取代常规电子线路，可以熟练的将计算机技术、预测量控制技术结合在一起。单片机为主体取代常规电子线路，可以熟练的将计算机技术、预测量控制技术结合在一起。 与国内己经出现的各种各样的智能化测量控制系统相比，国际上更是品种繁多[9]，而国内的开发规模相对较小，开发费用相对较高，与国际相比还存在很大的差距，在密炼机温度的巡检方式上也是各不相同，往往采取逐点的检测，这种检测方式的巡检非常繁杂，耗时耗力。 1.1.2 温度巡检控制系统的进展 温度巡检控制系统已广泛应用于测量、监测、诊断、控制、科学试验等各个领域中。近二十年来，温度巡检控制技术由于采用了一系列新技术，得到了飞速的发展[10]。其数据采集的分辨率从4位、8位到现在的24位分辨率；采集的速率从几KBS到现在的最高速率已达2GPS，记录设备从原来的手记的、模拟或数字记录到磁盘记录，一直到现在的硬盘记录。所有这些都是不断采用新技术的成果。 所谓温度巡检控制，就是系统按照所定的定时间隔顺序读取各个待测温度点的温度值，读取的温度数据经运算处理后存入数据库，同时将设定的温度限值进行比较，如发现越限，则发出报警信号，显示越限点的名称、地点和温度，并将其自动打印输出，以便工作人员进行检查和处理并通过温度控制电路对越限温度进行控制；如未越限，则顺序显示各个温度点的温度值。温度巡检控制与电子学、精密仪器学、计算机科学密切相关。尽管温度巡检控制技术起步早，应用广，但在核物理试验这样复杂的试验系统中，获得广泛的应用，还是七十年代以后的事情。 从七十年代到现在，温度巡检控制技术在核物理试验中不断完善和发展，已形成了一个独立的分支，它们不再是温度检测控制的简单系统，而是包括数据存储、数据采集、数据变换、数据压缩及实时处理等一系列功能的复杂系统[11]。 由于许多物理现象无法通过人的直接观察来了解其规律，这就需要通过一定的仪器设备进行信息转换，成为人能够直接观察的对象，使用计算机进行这种转换时就需要数据采集与处理系统，随着过程控制技术，自动化仪表技术和计算机网络技术的成熟和发展，控制领域又发生了一次技术变革，这次变革使传统的温度巡检控制系统无论在结构上还是性能上都发生了巨大的飞跃[12]。 1.2 课题的意义 多路温度的测量、记录、传输及控制在工业及民用领域应用中一直是量大面广的设备之一，所以目前多路温度巡检控制仪并不少见。甚至其中有很多己经作为例题出现在许多关于单片机应用的教科书中，虽然在电路结构、元器件的选择和相应的软件编程上略有区别，但是它们均能以单片机为核心，完成巡检、显示、记录和控制功能。这是由于温度的检测离