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0 引 言

成反應(yīng)釜是應(yīng)用于石油、 化工、 醫(yī)藥、 食品等行業(yè)的主要設(shè)備 [ 1] ， 是用來完成滿足各種化學(xué)反應(yīng)工藝要求的壓力容器  。 其工作過程為： ( 1)由氣動(dòng)電磁閥得電打開投料口的密封蓋。( 2)設(shè)定投料次數(shù)、 反應(yīng)溫度上限值、 攪拌運(yùn)行時(shí)間等工藝參數(shù)。( 3)啟動(dòng)控制系統(tǒng)，由自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手按設(shè)定次數(shù)到備料工位抓料投放到反應(yīng)釜里。 ( 4) 投料口密封蓋關(guān)閉，加熱棒與攪拌槳同時(shí)啟動(dòng)， 攪拌運(yùn)行開始倒計(jì)時(shí)。 ( 5)倒計(jì)時(shí)時(shí)間到， 加熱棒繼續(xù)工作、 攪拌槳停止。( 6) 出料。 出料完畢， 加熱棒停止工作， 回復(fù)至初始狀態(tài)。 
1 反應(yīng)釜系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

1. 1 機(jī)械手 自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手選用多自由度自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，首先檢測(cè)左右兩個(gè)料位（右邊為 1 號(hào)料位、 左邊為 2 號(hào)料位） 是否有料： 無論原料在哪個(gè)料位， 機(jī)械手都能準(zhǔn)確地找到并完成抓料與投料動(dòng)作；如兩個(gè)料位同時(shí)有料， 則優(yōu)先抓 1 號(hào)料位； 如兩個(gè)料位都沒有料， 則機(jī)械手回至 1 號(hào)料位等待。

1. 2 按鍵及設(shè)定 選用 4×4 鍵盤。
 

（1 ） “料蓋” 鍵： 按下則料口密封蓋打開， 再按則關(guān)閉。用 “LED0” 亮與滅分別指示打開與關(guān)閉。當(dāng)機(jī)械手或攪拌電機(jī)、 加熱棒運(yùn)行期間 “料蓋”不能打開。

（2 ） “設(shè)定” 鍵與 “+” 鍵： 用來對(duì)投料次數(shù)、 溫度上限、 運(yùn)行時(shí)間作設(shè)定。每按下 “設(shè)定” 鍵一次， 則讓數(shù)碼管從左至右依次進(jìn)入閃爍狀態(tài)，此時(shí)閃爍的位等待設(shè)定， 如再按 “+” 鍵， 每按一次則該位數(shù)字加 1， 超過 9 回復(fù)為 0。溫度指示的高位最大顯示到 5 （即超過 5 回復(fù)為 0 ） 。

（3 ） “啟 /出料” 鍵： 按一次整機(jī)啟動(dòng)； 再按一次代表出料。 當(dāng)料蓋處于打開狀態(tài)， 機(jī)械手未完成投料時(shí)不能啟動(dòng)； 攪拌電機(jī)運(yùn)行期間不可出料。

1. 3 顯示數(shù)碼管 8 位數(shù)碼管從左至右依次所示：
 

1. 4 攪拌電機(jī) 選用實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的直流電機(jī)， 接成正反轉(zhuǎn)形式。運(yùn)行時(shí)， 正轉(zhuǎn) （順時(shí)針放向 ） 2 s、 停 1 s再反轉(zhuǎn) （逆時(shí)針方向 ） 2 s， 循環(huán)往復(fù)， 直到運(yùn)行結(jié)束。

1. 5 溫度加熱及傳感器選用 LM 35 及加熱電阻，當(dāng)運(yùn)行溫度上升到設(shè)定值時(shí) （最大 50℃ ） ， 加熱自動(dòng)停止；低于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)加熱，即處于保溫狀態(tài)。

系統(tǒng)初始狀態(tài)要求。 當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)， 顯示數(shù)據(jù)各參數(shù)： 時(shí)間 00、 次數(shù) 0、 溫度 00； 投料口密封蓋關(guān)閉（LED0 滅 ） ； 攪拌電機(jī)停止； 機(jī)械手不運(yùn)作。

2 反應(yīng)釜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2. 1 實(shí)例程序 （部分 ）^{[ 2～4]}

#i ncl ude

#i nclude

#define uchar uns igned char

#def ine u intun signed i nt

/ **********************************

函數(shù)名稱： 機(jī)械手工作

**********************************/

voi d j xs( )

{

i f ( f gj )

{

i f ( ( i nt 7==0& & i nt 8==0) | | ( i nt 7==0& & i nt 8==1) )

/ /如果 1 工位有物料 （優(yōu)先 1 工位 ）

{

cs( ) ;

i f ( i nt 11==0)/ /抓料

{

dz1( ) ;

}

i f ( i nt 9==0)

dz2( ) ;

el se

{

out 3=1;

del ay( 500) ；

}

}

i f ( i nt 8==0& & i nt 7==1) / /如果 2 工位有物料

{

i f ( i nt 2! =0)/ /抓料

{

cs( ) ；

out 1=0；

whi l e( i nt 2! =0)

{

；

}

out 1=1;

}

dz1( ) ;

i f ( i nt 9==0)

dz2( ) ;

el se

{

out 3=1;

del ay( 500) ;

}

}

i f ( n4==0)

{

f gr=1； / / f gr=1; 為抓料結(jié)束

f gj =0;

} } }

voi d m ai n( )

{

IE=0x82； / /定時(shí)器中斷設(shè)置

TR0=1;

TM OD=0x01;

TH 0=( 65535-1000) / 256;

TL0=( 65535-1000) % 256;

whi l e( 1)

{ j xs( ) ;

i f ( f gr1)/ / ADC 轉(zhuǎn)換成 100℃

{

adc_dat a1=adc_dat a*20/ 51;

i f ( adc_dat a1>99)

adc_dat a1=99;

i f ( adc_dat a1>=wd)

con=1； / /如果實(shí)際溫度大于設(shè)置溫度加熱棒停止

el se

con=0； / /不然， 繼續(xù)加熱

}

i f ( f gt z)/ /出料后復(fù)位

{

wd=0;

f gr=0;

f gr1=0;

con=1;

n=n1=n2=n3=n4=n5=0;

d0=1;

f gt z=0;

cs( ) ；

}

}

}

/ ***************************************

3 結(jié) 語

采用單片機(jī)控制的化工投料反應(yīng)釜系統(tǒng)不僅設(shè)備成本低， 便于控制， 同時(shí)便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制， 降低人為因數(shù)產(chǎn)生的污染，有利于綠色環(huán)保新產(chǎn)品的推廣和使用。不同要求的化工投料反應(yīng)釜系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整使用子程序，便于產(chǎn)品升級(jí)和設(shè)備的維護(hù)， 提高設(shè)備的使用效率。

參考文獻(xiàn)：

[ 1] 劉建清. 從零開始學(xué)單片機(jī)技術(shù) （第一版 ） [ M ] . 北京： 國(guó)防工業(yè)出版社， 2006.

[ 2] 周航慈. 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)[ M ] . 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， 2011.

[ 3] 胡長(zhǎng)勝. 單片機(jī)原理與應(yīng)用[ M ] . 北京： 高等教育出版社，2006.

[ 4] 張平. AT89S52 單片機(jī)基礎(chǔ)項(xiàng)目教程[ M ] . 北京： 北京理工大學(xué)出版社， 2012.

 [ 5] 周堅(jiān). 單片機(jī)輕松入門 （第二版 ） [ M ] . 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， 2007. 
 

 

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