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针对煤矿井下潮湿环境容易对光谱型瓦斯传感系统中的光学样品池产生水凝而干扰瓦斯探测的问题,设计了一种以单片机MC9S12XS128为控制核心的加热型恒温控制装置来稳定光在光学样品池中的传输。由单片机输出的PWM信号来控制控温电路,利用数字温度传感器SHT11采集样品池实际温度并与设定值比较,通过PID算法自动调节PWM信号的占空比,从而使样品池的工作温度稳定在设定值。详细介绍了系统的软硬件设计,并进行了性能测试。测试结果表明,该恒温装置的控制精度达到了±0.5℃,能够改善光谱型瓦斯传感器的工作性能。
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! 软件部分设计
以 "#$ 控制为核心的煤炭分拣系统的软件设计是
"%$ 控
制系统设计的核心,同时在整个设计中也起着灵
魂的作用。按照煤炭企业的具体要求,首先要确定电路
参数和限定保护、系统的控制方式及应完成的操作。然
后,在对 "%$ 控制系统的不同部分进行分类,在分类时
要根据生产设备的实际要求,并且在进行分类时要按照
输入和输出,这样可以更有利于软件的设计。最后把各
个类型设备的输入或者输出地址按照顺序进行分配。
在传送带上传送金属铁铝和煤炭材料块时,传感
器会依次对这些材料进行检查,如果有相应的传感器
测中某些材料,"%$ 控制系统就会接到由相应的传感
器发出的信号,然后相应的气缸就会在 "%$ 的启动下
开始工作。检测到的物料被推入料槽中,其它的气缸将
会在旋转编码的操作下继续检测不能识别的其它的物
料。当荷重传感器接受到传送带传送的物料信号时,气
缸的电磁阀会被推到限定的位置,这时电磁阀就会恢
复原位。如果料槽中没有材料,电机就会继续工作一个
周期,然后停止。系统接线图如图 & 所示。
’ 结语
以 "%$ 控制为核心的煤炭分拣系统在检测物料的
属
性和颜色等时使用多种传感器,并且能够自动检测
和分拣煤炭,具有很高的安全性、很强的稳定性及可靠
性,操作时非常灵活,应用在煤炭领域内可以在很大程
度上使煤炭的生产率得到提高,另外还能够使企业的
生产成本大大降低。
()* 于
昊+"%$ 在材料自动分拣系统中的应用(,*+煤炭技术- &.))-/.
()&)0/)123+
(3* 张玲莉+基于 "%4 控制的自动识别、分拣系统设计(,*+自动化技
术与应用-3.).-35(6)0)).1)))7)33+
(/* 向六昭+"%$ 在煤炭分拣系统中的应用(,*+煤炭技术-3.)3-/)(/)0
89:8;+
(<* 郭润夏-白兰萍+"%$ 在自动材料分拣系统中的应用(,*+微计算机
信息-3..=-33()2)>;3:;9+
(8* 陈钧+几种基于 "%$ 技术的实用控制程序设计(,*+制造业自动化7
3..?(9)>@A:B.+
(责任编辑 王凤英)
3
>
3.)2:.8:38C>3.)2:.A:33
>宫磊()BB.:),男,安徽淮南人,在读本科生,D:EFGH0IJKIFFFFLMM+NOE。
. 引言
多次反射型光学样品池是光谱型瓦斯传感
器中的
一个重要组成部分,它主要用于增加吸收光程,提高瓦
斯探测的灵敏度
(
)*
。由于煤矿井下环
境恶劣,尤其是潮
湿的工作环境很容易导致光学样品池内的反射镜片上
产生水凝,从而影响正常的光路传输,甚至导致探测器
第 23 卷第 ? 期
3.)2 年? 期
煤
炭 技 术
4OFH
PQNRSOHOTU
VO
H+/3-WO+.?
XYTYZJ-3.)2
光
谱型瓦斯传感器中恒温控制装置设计
宫
磊
(
南昌航空大学 信息工程学院,南昌 22..;2)
针对煤矿井下潮湿环境容易对光谱型瓦斯传感系统中的光学样品池产生水凝而干扰瓦斯探测的问题,设
计了一种以单片机 [$5\)3]\)3? 为控制核心的加热型恒温控制装置来稳定光在光学样品池中的传输。由单片机
输出的 "^[ 信号来控制控温电路,利用数字温度传感器 \_P)) 采集样品池实际温度并与设定值比较,通过 "‘a
算法自动调节 "^[ 信号的占空比,从而使样品池的工作温度稳定在设定值。详细介绍了系统的软硬件设计,并进
行了性能测试。测试结果表明,该恒温装置的控制精度达到了±.+8℃,能够改善光谱型瓦斯传感器的工作性能。
恒温控制;瓦斯检测;单片机
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