工業(yè)技術(shù)China siens e and Technolagy Review車床的數(shù)控化改造方漢東(哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)保科技股份有限公司)摘要]本文用簡明的語言有側(cè)重的介紹了將通數(shù)控機床中CA6132車床進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計改造過程,電路設(shè)計方面的主要內(nèi)容,以單片機為主體的挖制單元可以快捷方便的完成進(jìn)給任務(wù),其中包括壞形分配器和仔儲器的設(shè)計、8031單片機和芯片8155的選擇和應(yīng)用以及管角的功能、光電耦合器和步進(jìn)電機驅(qū)動電路的設(shè)計、中斷處理的原理和繽程關(guān)鍵詞]數(shù)控滾珠絲杠步進(jìn)電機中圖分類號:Tc659文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009914X(2010)11-000902微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計幾百微妙至幾秒之間。所以在進(jìn)行實際接口設(shè)計時,必須采取軟件或硬件措1系統(tǒng)電氣控制的結(jié)構(gòu)施進(jìn)行消抖處理數(shù)控系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成。硬件是組成系統(tǒng)的基礎(chǔ)。硬件(b)鍵盤輸入接口設(shè)計電路的可靠性直接影響到數(shù)控系統(tǒng)性能指示,機床硬件電路有以下五部分組(c)輸出接]設(shè)計2步進(jìn)電機接口及驅(qū)動電路主控制器,即中央處理器單元CPU通常在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機中,大多數(shù)采用步進(jìn)電機開環(huán)控制。步進(jìn)電機是總線,包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。一種用電脈沖信號進(jìn)行控制并將電脈沖信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的角位移的電動機存儲器,包括程序仔儲器和數(shù)據(jù)存儲器驅(qū)動步進(jìn)電機的脈沖需要按所要求的順序供給電機各相。脈沖分配器就是實接口,即I/0輸入/輸出接口電路現(xiàn)步進(jìn)電機各相脈沖通電順序的,為了使步進(jìn)電機正常運行并輸出定功外圍設(shè)備,如鍵盤、顯示器及光電輸入機等率,需要有足夠功率提供給電動機因此需要有功率放大環(huán)節(jié)。脈沖分配器及1.1選擇中央處理單元cPU的類型前面的微機及接口芯片,工作電平般為5U,而作為電動機電源的需符合步進(jìn)目前在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床中,推薦采用MCs-51系列的單片機作為主控制電機要求的額定電壓值。為避免強電對弱點的干擾在他們之間應(yīng)采用隔離器。而8031片內(nèi)無ROM適用于需擴(kuò)展RM可在現(xiàn)場修改和更新程序存儲器電路的應(yīng)用場合。其價格低,使用滅活,非常適用在我國使用,所以選用8031芯2.1脈沖分配器片,而且8031芯片集成度高,功能強,只要加少量外因器件就可以構(gòu)成一個完又叫環(huán)形分配器,由硬件環(huán)形分配器和軟件環(huán)形分配器。硬件環(huán)形分配整的微機系統(tǒng)。器需要的1/0接口接線少,且執(zhí)行速度快但需要專用的芯片。軟件環(huán)形分配1.1.1定時器/計數(shù)器器是用程序?qū)崿F(xiàn)的。定時/計數(shù)器的核心是一個+1計數(shù)器,加1計數(shù)器脈沖有兩個來源:一個22光電隔離電路是外部脈沖源,一個是系統(tǒng)的時鐘振蕩器。計數(shù)器對兩個脈沖源之一進(jìn)行輸在步進(jìn)電及驅(qū)動電路中脈沖分配器輸出的信號經(jīng)放大后控制步進(jìn)電機入計數(shù)每輸出→個脈沖計數(shù)值加1,當(dāng)計數(shù)到計數(shù)器全為1時,再輸入一個的勵磁繞組。由于步進(jìn)電機需要的坐動電壓較病,電流也較大。如果將I/脈沖就使計數(shù)值回零,同時從最高位溢出一個脈沖,并使特殊寄存器T00N中0口輸出信號直接與功率放大器相連,將會引起強電于擾,所以一般在接口的溢出中斷標(biāo)忐置1。如定時/計數(shù)器工作于定時狀態(tài),這表示定時的時間電路與功率放大器之間都要加上隔離電路實現(xiàn)電氣漸離通常使用最多的是到若工作在計數(shù)狀態(tài),則表示計數(shù)凹零。所以加1計數(shù)器的基本功能是對輸光電耦合器。入脈沖進(jìn)行計數(shù),至于其工作于定時還是計數(shù)狀態(tài)則取決于外界什么樣的脈2.3功率放大備沖源。當(dāng)脈沖源為時鐘振蕩器(等間隔的脈沖序列)時,脈沖數(shù)率以脈沖間隔脈沖分配器的輸出功率很小遠(yuǎn)不滿足步進(jìn)電機的要求,必須將他放大后不等的外部脈沖發(fā)生器時,就是外部半件的計數(shù)器,此時為計數(shù)功能產(chǎn)生是夠大的功率驅(qū)動步進(jìn)電機的正常運轉(zhuǎn)的起動矩頻特性和(1)中斷系統(tǒng)。MCS-51系列單片機提供五個中斷源,配備兩個中斷優(yōu)運行矩頻特性可以看出,隨之運行頻率的增高力矩下降。為了先級,兩個為INT0、INT1輸入外部中斷請求,低電平有效。兩個為片內(nèi)定提高步進(jìn)電計動態(tài)特性必須改善電流步波形步粗計沿后沿吏陡些可采時/計數(shù)器10和T,溢出中斷請求TF0和TF1:一個為片內(nèi)串行口中斷請求TI用高低壓電路。和RI。這些中斷請求源的引腳都為R3口的第二功能對于每個中斷可編程序3其他輔助電路為高優(yōu)先級或低優(yōu)先級中斷,并能實現(xiàn)二級中斷嵌套3.1復(fù)位電路(2)存儲器擴(kuò)展電路設(shè)計。MCS-51系列單片機的優(yōu)點之一是硬件設(shè)計簡單片機的復(fù)位都是靠外部電路實現(xiàn),在時鐘電路工作后,只要在 RESET引單,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊。對于簡單應(yīng)用的場合MCS-51系列的最小系統(tǒng)用一片腳上出現(xiàn)10ms以上高電平,單片機便實現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位以后單片8031外擴(kuò)一片 EPROM就能滿足功能要求。對于復(fù)雜的應(yīng)用場合可利用MCS-元開始執(zhí)行程序。單片機通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩51的擴(kuò)展功能,構(gòu)成功能強,規(guī)模較大的系統(tǒng)示為上電與按鈕復(fù)位組合。在上電瞬間,RC電路允電, RESET引1.1.2I/0接∏電路及轆助電路設(shè)計沖,只要 RESET端保持10s以上高電平,就能使單片機有效的復(fù)位8031單片機共有陽個8位并行1/0口,但可供用戶使用的只有p口和部3.2越界報警電路分p3口。因此在大部分應(yīng)用系統(tǒng)中都需要擴(kuò)展I/0口芯片為了防止1作臺越界,可分別在極限位置安裝限位開關(guān)。如果適量坐標(biāo)常用的外圍接口芯片8155是可編程的RAMI0擴(kuò)展接冂電路(256個RM聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)則有4個方向可能越界,即+X、一X,+Y、一Y?！某單元,2個8位接口,1個6位接口,1個14位口的定時計數(shù)器)8255可編程方向越界,應(yīng)立即停止工作臺移動,本設(shè)計采用中斷方式利用8031的外部的通用并行接口電路(3個8位口)中斷INT0,只要有任一行程開關(guān)閉合,即工作臺在某一方向越界,均能產(chǎn)生中(1)通用可編程接口芯片斷信號INT0。為了報警,設(shè)置紅綠燈指示,正常工作是綠燈亮,當(dāng)越界報警時其中10/M是8155內(nèi)部RAM和1/0口的選擇線,I0M=0,(低電平)是選擇片紅燈亮,兩燈均由“個1/0口輸出內(nèi)RM,AD0~AD7上的地址信息位8155中的RAM單元地址,當(dāng)IOM=1(高電3.3掉電保護(hù)電路平)時選擇I/0口,AD0~AD7上的地址信息為I/0口地址,它利用ACE的下降沿當(dāng)主電源正常時,單片機由VCC5V電源供電,此時,vC5V電源通過和將此信息鎖存到片內(nèi)鎖存器中R1,對保護(hù)用電池進(jìn)行充電以保證電池電量的充足,適當(dāng)選擇R的大小可(2)接口設(shè)計以保證中國煤化工(a)開關(guān)輸入接口設(shè)計參考文控制微機通過!/0口或擴(kuò)展I0口對A點電位進(jìn)行檢測,從而判斷開關(guān)的CNMH GIK,北京:高等教育出版杜狀態(tài)。由于這類開關(guān)多是機械開關(guān),機械觸電的彈性作用使開關(guān)在閉合及斷出版,198開瞬間產(chǎn)生抖動,造成A點電位產(chǎn)生·系列脈沖。抖動時間長短與機械特性[2]徐瀛機械設(shè)計手冊1和4[M],(第2版),北京:機械工業(yè)出版社有關(guān),一般為5~10ms。按鈕的穩(wěn)定閉合期由操作員的按鍵動作決定,一般在2003.故博寬9工業(yè)技術(shù)e al Iat hhriax Heing循環(huán)流化床鍋爐運行缺陷分析陳亮(石河子天富東熱電廠鍋爐分場832014)中圖分類號:TK33文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009914X(2010)110010-0循環(huán)流化床鍋爐在使用中有效率高、污染低、煤種適應(yīng)性好等特點因2返料器(行闊或L)此是目前環(huán)保節(jié)能型電廠的發(fā)展方向。該爐型可燃用泥煤、煙煤(包括命硫返料器是循環(huán)流化床上要的組成部分之一。在分離器內(nèi)大部分固體顆粒煤)、無煙煤、矸石、焦炭、工業(yè)廢料、城市垃圾等各種品質(zhì)燃料,同時被分離下來.經(jīng)返料器又回到爐內(nèi).循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率為5~20,十在床內(nèi)直接添加石灰石等脫硫劑即可達(dá)到脫硫效率高(當(dāng)Ca/S=1.5~2.0幾倍于給煤量的返料灰需經(jīng)過返料器返回燃燒室再次燃燒,同時循環(huán)倍率的大時,脫硫效率可達(dá)85%~90%)H投資小的目標(biāo)。目前,國際上循環(huán)流化床鍋爐小也由返料器米調(diào)節(jié)。因此返料器是關(guān)系到鍋爐燃燒、過熱汽溫和負(fù)荷的已進(jìn)入大型化、商品化生產(chǎn)階段,國內(nèi)越來越多的廠家也投入了循環(huán)流化床重要部件。鍋爐的研制和生產(chǎn)。而循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是一種新技術(shù)國內(nèi)在安裝技術(shù)料器的安裝要點方面與煤粉爐相比還有定差距?，F(xiàn)本文針對幾個突出的問題提出自己的看(1)保證返料器與料腿的相對尺寸。7法,供大家進(jìn)行交流(2)返料器各個風(fēng)孔的孔徑應(yīng)相同,相互只差0.5mm。如果孔徑不同便1磨損問題導(dǎo)致返料不暢或不返料。循環(huán)泡化床鍋爐燃用粒徑在13m以下的煤粒,流化風(fēng)速很大〔通常為5~(3)返料器砌筑材料為耐高溫耐磨,材料選用為800~100℃溫度區(qū)耐磨10a/s)。因此,磨損問題是該鍋爐最大的問題。度最髙的材料1.1燃燒帶的磨損3漏風(fēng)問題膛布風(fēng)板周圍四側(cè)為水冷壁,整體澆注“耐高溫耐唐澆注料”向火面漏風(fēng)問題對循環(huán)流化床鍋爐影響很大,既給鍋爐調(diào)節(jié)帶來困難,又降低的澆注料層厚度通常為20m,這個區(qū)域稱為“燃燒帶”。燃燒帶的膺損全電廠的熱效率,同時也污染環(huán)境部由耐尚溫耐磨澆注料來承擔(dān),澆注料的材質(zhì)和施T質(zhì)量是減小磨損的重點3.1流化床風(fēng)室漏風(fēng)首先是選材問題。澆注料在不同溫度下的耐磨度相差很大,循壞流化風(fēng)室漏風(fēng)不能形成等壓風(fēng)室,使流化床存在局部死區(qū),死區(qū)內(nèi)燃料著火鍋爐的燃燒溫度為800~1000℃,因此要選用在這個溫度風(fēng)耐磨度最大的材緩慢,形成局部熱點,導(dǎo)致結(jié)焦床下點火的鍋爐,其風(fēng)室易發(fā)生漏風(fēng)部位及處理辦法施I質(zhì)量也是一個重要問題,在施工中需注意以下幾點(1)點火裝置與風(fēng)室連接處在點火時受熱膨脹,風(fēng)室爐墻以及護(hù)板之間留(1)施工用水必須潔凈,酸堿度要符合要求。水灰比必須控制好,一般澆有一定的膨脹間隙,容易發(fā)生泄露。安裝時點火裝置與爐墻之間應(yīng)將填料安裝合適:點火裝置與護(hù)板之間蓄加裝膨脹吸收裝置,密封焊接(2)攪拌要均勻,使用強制性攪拌機,攪拌全糊狀,攪拌好的澆注料不可2)風(fēng)室人孔門,風(fēng)室在點火時內(nèi)部溫度很高密封填料容易燒壞,人孔存放時間過長門在高溫下會產(chǎn)生變形這兩種情況下都會發(fā)生漏風(fēng)。因此要安裝耐畫溫的3)使用小直徑振搗棒或片式振搗棒,將澆注料振搗實密封填料,人孔門增加剛度;點火時,適當(dāng)縮短點火時間,控制點火溫度(4)烘爐溫升曲線嚴(yán)格按材料供應(yīng)廠家提供的資料進(jìn)行3.2一次風(fēng)機出口擋板內(nèi)漏2水平煙道的磨損鍋爐點火時如果擋板不嚴(yán)密給點火造成困難鍋爐運行中需要不斷調(diào)節(jié)水平煙道是煙(從爐膛進(jìn)入旋風(fēng)分離器的通道.水平煙道截面為漸縮噴次風(fēng)量和風(fēng)壓。因此出口擋板的嚴(yán)密性、準(zhǔn)確性至關(guān)重要嘴狀煙流速在水平煙道內(nèi)逐漸增大,對四壁的磨損很大,也有可能引起四壁1)風(fēng)機選型時,要考慮一次風(fēng)機擋板的嚴(yán)密性和可調(diào)性振動。此處耐溫耐廓澆注料、耐尚溫耐磨磚和砌磚用耐火泥的選材和施(2)風(fēng)機安裝后調(diào)節(jié)出口擋板開度范圍為0~100%如果不能調(diào)節(jié)到零位工要求與燃燒帶相同裝氈墊或膠墊水平燃道側(cè)墻不可砌筑成單墻,側(cè)墻與護(hù)板之間要用耐熱鋼筋連接4風(fēng)帽1.3受熱面的磨損流化床風(fēng)帽上均勻開8~12個小孔,小孔直徑一般為5~6mm,停爐后檢循環(huán)流化床鍋爐分離器后部安裝有過熱器、省煤器等。管排與爐墻之查,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有的風(fēng)帽自小孔處裂縫或脫落。分析其原因有3條間的間隙要嚴(yán)格控制。間隙過小影響受熱面的正常膨脹,間隙過大會形成(1)加工式風(fēng)帽熱處理不徹底,有殘余應(yīng)力存在“煙氣走廊”?！盁煔庾呃取眱?nèi)煙氣流速比平均流速大3~4倍,磨損最與(2)風(fēng)帽破裂時間一般在停爐壓火過程中,說明停爐壓火方法不正確飛灰濃度成正比,與煙氣流速的3.5次方成正比,由此可見,在“煙氣走(3)啟動點火時使用點火裝置時間過長風(fēng)室溫度過高使風(fēng)帽內(nèi)部金屬組廊”,磨損景比正常磨損量增大幾十倍。因此,消除“煙氣走廊”是減小省織發(fā)生了變化。煤器管排膺損的十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)因此在安裝過程中盡量采用整體式風(fēng)帽風(fēng)帽下部與耐火層結(jié)合部位嚴(yán)在管排施期間,控制管排與立柱之間的間距管排與護(hù)板之間的距離在密牢固,啟動點火時嚴(yán)格控制點火時間和點火溫度,停爐壓火嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程爐墻砌筑期間,控制托磚架、拉鉤與管排之間的距離,最后控制爐墻與管排之間的距離。如果還有誤差,可以把爐墻一層磚向內(nèi)伸出一定距離,或加裝防磨板,使各處煙氣流通面積一致。[3]郝忠軍雷小玲綜合作業(yè)指導(dǎo)書[M],西安:機械部工程師進(jìn)修大學(xué)[]芮延年機電傳動控制[M],北京:機械工業(yè)出版社,2006電器學(xué)院,1995[2]李南南吳清 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