[發明專利]箱式加熱爐控制器

在審

• 申請號: 201410570291.8
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN105589489A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 黃磊
• 申請（專利權）人: 黃磊
• 主分類號: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電子電路領域，具體地，涉及一種箱式加熱爐控制器。

背景技術

老式箱式加熱爐設備成舊，加熱處理過程主要采用人工操作，在加熱過程中必須全程監控，并且因為人為等因素，加熱爐內部溫度的控制和加熱時間往往達不到工藝要求。

發明內容

為克服現有老式箱式加熱爐的技術缺陷，本發明公開了一種箱式加熱爐控制器。

本發明所述箱式加熱爐控制器，包括單片機和與單片機控制連接到的可控硅電路，所述可控硅電路中的可控硅功率器件與電熱絲串聯，箱式加熱爐內安裝有傳感器，所述傳感器輸出端與變送器連接，所述變送器與單片機信號連接，還包括與單片機連接的過零檢測電路和程序存儲器，所述過零檢測電路檢測可控硅功率器件的電流。

優選的，還包括與單片機連接的鍵盤和顯示器。

具體的，所述單片機為80C552或AT89C2051。

具體的，所述傳感器為鉑銠30-鉑銠6型熱電偶。

本發明所述箱式加熱爐控制器，結構簡單，可靠性高，各單元部件之間的功能聯系緊密，安裝與維護非常方便。

附圖說明

圖1是本發明一種具體實施方式示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

箱式加熱爐控制器，包括上位機和多臺下位機，所述上位機與總線轉換器連接，所述總線轉換器通過數據總線與多臺下位機數據連接，所述下位機由傳感器、單片機和數據采集芯片組成，所述數據總線的首端和末端還設置有終端匹配電阻，所述數據總線為RS485總線。

本系統控制對象為中溫箱式電阻爐（900℃），由單片機控制可控硅功率控制回路的通斷比，調節電阻爐上的電壓輸出，達到控制爐膛溫度。溫度采集電路檢測爐溫的實際值，送入單片機與設定值進行比較得出偏差值，然后單片機經過一定的控制算法，調節電阻爐上的有效電壓，實現對電阻爐溫度的閉環控制。

整個系統由80C552單片機、鍵盤、顯示器、溫度采集電路、功率控制電路以及程序存儲器等模塊組成，系統結構框圖如圖1所示。為了增強系統可靠性，外加了過零檢測電路。

本系統采用的80C552單片機是Philips公司生產的80C51系列的無ROM型68引腳產品，所以在單片機外部擴展了一片32K字節的程序存儲器27256芯片。80C552單片機與Intel公司的MCS-51系列單片機兼容，使用增強型8051指令系統并且采用了先進的CHMOS工藝制作，片內帶有256字節RAM數據存儲器，一個8路10位A/D轉換器，4個定時器/計數器（包含監視定時器），具有6個8位輸入/輸出口，一個I2C總線接口，是一種高性能微控制器。

溫度采集電路采用鉑銠30-鉑銠6型熱電偶，其測溫范圍大，輸出熱電勢為十幾毫伏，熱電偶冷端補償采用集成溫度傳感器AD590芯片。溫度采集電路實時采集爐內溫度并轉換為電壓模擬信號，再通過80C552單片機的模數轉換引腳P5.0輸入單片機進行處理。

功率控制電路由光耦4N25、三極管和雙向可控硅構成，接收來自單片機的控制信號調整雙向可控硅導通角，實現電熱絲功率的控制。

鍵盤電路主要用于輸入待處理工件的鋼號。在熱處理加工中，通常不同鋼號的工件在熱處理過程中需要達到不同的淬火溫度和回火溫度。通過對十三種常用鋼號的熱處理工藝參數進行分析，發現T8、T10、T12三種類型的鋼號，它們的熱處理工藝要求基本相同，Cr12Mo、Cr12MoV兩種類型的鋼號，它們的熱處理工藝要求也基本相同，所以對于以上五種類型的鋼號只需要設置兩個按鍵，其余8種鋼號設置8個按鍵，再設置兩個按鍵用于實現鋼號輸入的確定和取消，故該系統鍵盤接口電路設計了12個按鍵，分別稱為K0-K11。顯示接口電路由6位LED數碼管及1個提醒指示燈組成。LED數碼管分時顯示鋼號、爐膛內溫度；提醒指示燈主要用于提醒系統管理人員注意本次工件熱處理過程已經完畢。在鍵盤與顯示接口電路的設計中，為了節省80C552單片機的I/O口線，系統外接8155芯片將鍵盤與顯示接口電路組合在一起，8155的C口中PC0和PC1作為鍵盤的行掃描輸出口；8155的A口中PA0-PA5作為鍵盤的列選口和6個LED的位選口，8155芯片的B口全部作為6個LED的段碼信號輸出口。LED的段位選擇均由8位集電極開路的驅動器8718芯片負責驅動。提醒指示燈由8155芯片的PA7口負責驅動。