文档介绍：1
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第 2 期煤质技术ö 2004 年 3 月
M SP430 单片机在水煤浆球磨机
给料控制系统中的应用
祝恩国, 张公鹏, 张海舰, 黄镇, 徐志强
(中国矿业大学化学与环境工程学院, 北京 100083)
摘要本文介绍了基于 T I 公司M SP430F149 单片机设计的新型嵌入式水煤浆球磨机给煤、给水、
给药控制系统, 重点讨论了系统组成、软硬件的具体设计和实现。
关键词 M SP430 给煤给水给药控制
2 2 给水、给药量的检测控制
1 概述
由流量计对给水、给药量进行实时检测。信号
在水煤浆制备过程中, 需要对球磨机中的给煤、经A D 转换、P ID 调节、D A 转换后送入计量泵变
给水、给药量进行严格控制。这些参数对产品质量频器; 调节计量泵电机的运行频率, 改变电机的转
有很大影响, 需要根据给煤皮带的给煤量及时调整。速, 从而使给水、给药量符合需要。系统结构组成
由于系统存在较大的惯性和滞后性, 而且影响给煤、见框图 2。
给水、给药量的扰动因素较多, 所以要采取措施对
给煤、给水、给药量实现快速、稳定、精确的控制,
减少能源消耗和设备磨损, 以满足生产需要。
2 水煤浆球磨机给料闭环控制系统组成
水煤浆球磨机闭环控制系统主要由 4 部分组
成: 给煤控制、给水控制、给药控制和水煤浆的浓
度控制系统。这 4 个子系统可以分别控制。本文主
3 系统软硬件设计
要讨论M SP430F149 单片机在给煤、给水、给药控
制系统中的应用。闭环控制系统组成见框图 1。系统中, 控制器采用 T I 公司的M SP430F149
单片机, 使控制系统自动化水平大大提高。
( 1 ) 内置 2KBRAM 、 60KB 的 F lashROM ,
RAM 、ROM 和全部外围模块都位于同一个地址空
间内, 具有丰富的片内外围, 性价比很高。
(2) 6 个 8 位并行 I O 端口, 完全可实现该系统
所有信号的输入、输出, 不需要硬件扩展。其中, P1、
图 1 水煤浆球磨机闭环控制系统
P2 端口的每个引脚都具有中断功能。
2 1 给煤量的检测控制
(3) 带有 12 位A D 转换器ADC, 完成模拟设
由给煤皮带秤检测给煤量, 送入 16 位单片机
定功能, 可以与端口结合实现A D 转换。
经转换与需要量相比较通过
M SP430F149 A D , 3 1 系统硬件部分设计
调节后进行转换信号送入变频器调节给
P ID D A ; (1) A D 转换的设计。M SP430F149 单片机自
煤皮带机的转速从而改变给煤量。
, 身带有 12 位精度的A D 转换器ADC12。此模块带
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1 第 2 期煤质技术 2004 年 3 月
有采样及转换时序电路, 使转换接口的设计相当简
单, 只进行必要的设计即可实现此功能。
(2) D A 转换的设