微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 硬件设计 > 嵌入式设计 > 基于单片机的智能点火控制系统设计

基于单片机的智能点火控制系统设计

时间:08-12 来源:互联网 点击:

当没火,而CPU由于某种原因没有给出报警信号时,这时如果点火阀或者主气阀有一个开着,555就会延时一段时间给出一个高电平使Q导通,ULN2003A不使能,锁定所有输出。在555延时的这段时间,如果又有火或者两个阀门同时关闭,555会自动重新延时。
由于有CPU和555的双重保护,使得整个装置在使用时更加安全。
2.2 点火电路
点火电路如图3所示,图中MOC3023为双向可控硅光耦,SCR为双向可控硅,RV1为压敏电阻,起到保护电路的作用。当有打火信号(低电平)时,光耦工作,4端和6端导通,SCR的G、K两端有电压差,触发SCR导通,A、K两端导通,变压器工作,输出高压给离子棒产生火花,从而进行点火。由于在打火时,会产生较大的干扰,所以在火线与零线接入C2和R5来进行滤波,减小干扰。

2.3 火焰检测电路
火焰的发射光谱是由紫外、可见光和红外光的电磁辐射波段组成,火焰探测可以使用紫外线传感器和红外线传感器,本装置使用的紫外线传感器。

紫外线传感器工作原理如图4所示。在紫外线传感器的阴极和阳极之间加上电压后,当火焰中的紫外线透过石英玻璃管照射在光电面的阴极上时,由于阴极涂敷有电子放射物质,阴极就会发射光电子。在强电场的作用下,光电子被吸向阳极,光电子高速运动时与管内气体分子相碰撞而使气体分子电离,气体电离产生的电子再与气体分子相碰撞,最终使阴极和阳极间被大量的光电子和离子所充斥,引起雪崩放电现象,电路中生成大的电流。当没有紫外线照射时,阴极和阳极间没有电子和离子的流动,呈现出相当高的阻抗。

外围检测电路如图5所示,图中输入端为UV探测器的输出端,当有火焰时,输出端有较大的电流信号,电流大小可测,电流通过电阻到Q1的基级,Q1的集电极接Q2的基级,之后在Q2和Q1的发射级就有电压差,这样火焰指示灯亮,同时通过电阻R8将火焰信号传输给CPU。电路还可以通过调节电位器RV1来调节火焰探测的灵敏度。此电路组成简单,但对火焰探测非常准确、灵敏。

3 软件设计
软件设计框图如图6所示。

1)初始化时,进入待机状态State=0,关闭所有输出。
2)外部如果有报警则State=1,这时等待远程复位信号的到来,当有复位信号时State=2。如果外部没报警则直接State=2。
3)State=2进入点火,点火之前先判断炉内有火没,如果有火则不打火,没火进行点火到State=3。
4)State=3进行点火,开启点火变压器和点火阀。点火后判断点火成功否,点火成功State=4,点火不成功则输出报警,关闭所有输出,State=0。
5)State=4开启主气阀,装置正常工作。实时监测火焰电流信号,一旦无火焰电流信号则State=5。
6)State=5为熄火反应,由模式控制开关选择。State=6为立即报警;State=7为延时三秒报警;State=8为重新点火。

5 结束语
目前智能点火控制系统已在钢厂投入使用,运行良好。智能点火控制系统成本低但运行安全稳定,能够通过修改软件来适应不同的生产工艺,且具有软件硬件的双重保护和火焰实时检测等特点,其运用环境应该更加广阔,但智能点火控制系统目前还只仅仅运用于罩式加热炉,相信在不久的将来,智能点火控制系统会慢慢的运用于其它的加热炉,让更多的钢厂熟知。

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top