基于单片机的防水卷材厚度在线测控系统研究_h

1、第24 卷第3期 2008 年 5 月 齐齐哈尔大学学报 Joumal of Qiqihar UniversityVol.24,No.3May,2008 基千单片机的防水卷材厚度在线测控系统研究 张全凤 （ 齐齐哈尔大学 自动化系， 黑龙江 齐齐哈尔 161006)摘要： 采用单片机设计了防水卷材厚度在线测址和控制系统 ，以AT89S51单片机为核心设置了防水卷材厚度显示功能和超差报警功能同时可以实现在线控制防水卷材的厚度，提杆了防水卷材苍材生产线的效率。 关键词：防水卷材；单片机；归度测谥；控制 中图分类号： TP273文献标识码： A文章编号： !007- 984 X(2008)03-00

2、28-03防水卷材广泛用千各类建筑的屋面、地下室、洗手间等的防水防潮，尤其适用于寒冷地区和结构变形 积繁的建筑物防水，而大盘的应用对防水卷材提出了低成本、高质员的要求，因此在生产中对卷材的厚度实时测显和控制是尤为重要。而防水卷材的厚度精确测盘间题一直是防水卷材生产中的主要问题，同内成型有效的防水卷材厚度在线测盘系统很少，大部分的测盘仍采用人工定时测旦的方法，精度低，耗费大， 在同外，防水卷材厚度测员已经有比较先进的设备，但价格昂贵，对环境要求严格，不适合于我同的卷材的生产情况。为解决防水卷材厚度在线测盘和控制，本文设计了单片机防水卷材厚度在线测盘与控制系统。 1 系统原理该系统主要是完成防水卷

3、材在线厚度测盘与控制，系统 的指标： 1 ）防水材料线速度 IO m/min; 2 ) 厚度测拉最大采样间隔 200 m; 3 ) 系统的猁盘精度为 0.01 mm。厚度测盘采用两根光滑坚硬的同轴测员棍夹住卷材，并获得测盘辐的轴 心距来间接测得卷材的在线厚度。采用厚度测员电感式传感 器采栠测盘信号，并将测盘结果转换成脉冲信号，单片机将 采梨到的厚度信号在线进行显示，并设翌厚度超差的报警系 统。控制部分完成的主要功能是将测盘信号与预先设定的标 准厚度值进行比较，根据厚度差对电机进行控制，来调整防 水卷材的厚度值。系统的原理图如图 1。 2 系统的硬件构成罕 图 1 系统原理方枢图 系统的硬件电路

4、如图 2, 采用 AT89S51 单片机做为控制核心，厚 度测盘采用0 5 V 的电 感式传感器， 采用 4 位的 LED 显示电路，键盘设 有 4 个功能键，分别为 1 个设定状态键， 1 个切换显示状态键， 2 个调整显示设定位键。报警采用声光报警。电机采用步进角度为7.5 的步进电机，完 成一个周期需要 48 个脉冲。系统首先通过传感器对生产线上的卷材厚度进行测盘并采栠数据，然后转换成脉冲信号送到单片机 单片机对数据进行处理，卷材的厚度设定有两个上、下限值，将采栠的数据与设定的数据比较，当采集的 数据在设定的范闱时，对采集的厚度值只进行显示。如果数据出现异常，即采棠的数据超出设定的数据范

5、 闱， 就会产生报警信号，报警电路开始报警，同时给电机一个控制信号来控制电机的转动，并通过机械调 整来改变生产线上的防水卷材厚度。 收稿日期： 2008-0l-1 0作者简介 ： 张金凤 ( 1964- ) 女大牛木科， 副教授， 主要从木11 动化理 论与应用研究。 第 3 期某千单片机的防水卷材厚度在线测控系统研究 29 PNPAT89S51氏氏骂平眨兀括贷严符探髻1H| AI F 12HI3HI E1.IIJ.C _ 8_7I 11 11 11 II 11 11 11 I LTC-4624G 12345E I D|DFl c | G 14H芦 CCl?345C7N7654321C evC

6、PCPCpCPCPCPC1234567 lplPlplplPlplPlpR JPJPJPJPJPJPJPJPXXG 一4 7TT lcA N 3 系统的软件设计 图 2 系统硬件电路闭 I初始化I EE L AC T D s lPVCt1 4 系统的软件设计包括：主程序、脉冲记数中断子程序、键盘子程序、显示子程序、报警子程序、步进电机控制子程度。整个系统的主程序框图如图 3。脉冲记数中断子程序将实时测显的防水卷材厚度并将测蜇信号送入到单片机，转换并显示子 程序对采栠来的厚度信号进行处理同时进行材质的测员厚度显 示，报警子程序在检测到厚度超出规定值时进行报警，同时调 用电机控制子程序用来调整电机

7、及其它装置来改变防水卷材的 厚度达到标准的厚度要求。 结论 将单片机用于防水卷材厚度在线测盘和控制不但解决了防 水卷材厚度检测和控制间题，同时使系统具有检测精度高，控 制速度快等特点。单片机的使用使系统扩展了卷材厚度的实时 显示和超差报警功能，使生产过程可以在线监控，减少了生产 的损耗，大大提高了生产的效率。 参考文献 fl 上锦标， 方崇智过程计笲机控制M， 北京： 清华大学出版礼 1997:36-40.2 刚单片机应用技术M. 哈尔滨： 哈尔滨工业大学 1997:161- 203. 3 .L鉴光屯机控制系统玑北械工业，1994:103- 124.图 3 主籽序框佟 30 齐齐哈尔大学学报

8、Research of waterproof roll materials on-line measure and control system based on singlechipZHANG Jin-feng(Automation Departmem, Qi中har University, Heilongjiang Qiqihar 161006, China)2 邸 年 Abstract: Adopted singlechip to design the thickness of waterproof roll materials in on一li ne measurement and c

9、ontrol system, set the function of thi(kness of waterproof roll materials displaying and the function of beyond-ermrwaming focusing on A189551 sing 加 hip, and succeed in controlling the thickness of the roll of waterproof roll materials on-line and make the production-line more efficient.Key words:

10、waterproof roll materials; singlechip; measure of the thickness; c,O(ltrol阶梯块的矫直方法 阶梯块是安装在轧机轴承座底面，用来支承和悯整轴承座莉度用的，当轧机上的轧惺工作一定时问以后，轧轮棍身工作 面就会磨损，使工作棍和支承棍之间的距窝就会变大，这时就需要调整上下棍之间的距离，当微调无法满足要求时，就需要 用阶梯块来调整开口度，阶梯块相邻阶梯面之问具有一定的六度差每询整一次，就通过液压缸等设施向前推进一个台阶 识整时轴承座只作垂立方向移动，不作水平移动。阶梯块有组合式的也有整体式的。组合式的是制成一个大锻件上加工出 有规

11、律的阶梯。组合式的阶梯块制作比较容易，整体式的阶梯块工艺较差。 1 问题的提出勹这里介绍的是我公司为西南铝热轧技改项目配空的整体式阶梯块， 如图 1 所示。此件呈长板形，这种形状在热处珅时很容易产牛较大的弯曲变形。此种阶梯块采用的是中频表面感应悴火，在加热状态下，由于单而热彭涨的作用，阶梯块中部向 上凸起； 冷却时加热面急剧收缩中部又超过原始平面而向下凹， 而且厚度越薄的地方变形越大。变形最大处达7mm。 广 1 t二二、 2 矫直片 一 7_；, t . -一 -. - 尸一 一 .i L 应4 图 1 整体式阶梯块示辽图 - - .- - 一 采取热矫直的方法，而不采用机械强压。这是丙为悴

12、火面硬度捉布以后其韧性和可塑性大幅度下降。若强压，阶梯表 悴面开裂的危险性很大。热矫直前首先用平尺和塞尺检查并记录变形的部位及数仇，依此确定加热部位，应选择变形较大 的凹面。然后在加热面上划出加热分布图（如图2 所示）。如果某个角杏曲回执颁布图还可以划成弧形如图（ 3 所示）。 热矫立时用赁炊焰烤枪延分布图所划路线加 热，加热温度在450C，烤枪喷嘴肝加热面约10 mm,移动速度大约300- 400 mm/min，加热时保持存度不变，移动速度均匀，加热后空冷。第一次加热力度 不官过大，如有剩余弯曲可重新划定加热线，进行第二次、第次加热。以免弯向相反方向，阶梯面加哑 q-飞 三二 不允许加热以免

13、产牛退火给矫且带来更大的麻烦。 图 2 加热面加热分布图图 3 回执颁布阳还可以刘成佩形 矫立的秸度应在 1mm 以内，否则 猝火面去址过多，随 若猝火层减薄， 其猝火硬度会逐步下降。达到矫度后即可进行背面及阶梯面磨削加工。 采用l.述特种工艺方法捉环了阶梯块矫且精度，从而保证阶梯块装配制造稻度要求。此工艺方法现已成为成型技术推 广使用，不仅捉布了阶梯块制造质垃而且大大提布了生产效率。 （ 张永逊， 中国第一重型机械（ 集团 ）有眼责任公司零邻件采购邻，齐齐哈尔 161000 )基于单片机的防水卷材厚度在线测控系统研究 作者：张金凤， ZHANG Jin-feng 作者单位：齐齐哈尔大学自动化

14、系,黑龙江齐齐哈尔,161006 刊名：齐齐哈尔大学学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF QIQIHAR UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)：2008，24(3) 引用次数：0次 参考文献(3条) 1.王锦标.方崇智 过程计算机控制 1997 2. 刚 单片机应用技术 1997 3. 王鉴光 电机控制系统 1994 相似文献(3条) 1. 期刊论文 杨颖.李维玲 单片机系统在防水卷材生产线自动控制中的应用 -内蒙古科技与经济2001(2) 本项目利用MCS-51系列单片机、位移传感器、转速传感器和轧辊调节装置对防水卷材生产进行自动测控,改善了生产操作条件,提高了生产效率和产品合格率,降低了原材料的消耗. 2. 期刊论文 马东元.Ma Dongyuan 卷材低温柔度测试仪的研制 -中国建筑防水2005(z1) 卷材低温柔度测试仪包括测试机和电器控制器两部分.主要介绍了测试机的静止测试棒的调节机构、移动测试棒的传动原理及传动效率的计算公式 ,并简要介绍了移动托杆的功能和电器的硬件系