基于單片機(jī)的智能點(diǎn)火控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

紫外線傳感器工作原理如圖4所示。在紫外線傳感器的陰極和陽(yáng)極之間加上電壓后，當(dāng)火焰中的紫外線透過(guò)石英玻璃管照射在光電面的陰極上時(shí)，由于陰極涂敷有電子放射物質(zhì)，陰極就會(huì)發(fā)射光電子。在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，光電子被吸向陽(yáng)極，光電子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)與管內(nèi)氣體分子相碰撞而使氣體分子電離，氣體電離產(chǎn)生的電子再與氣體分子相碰撞，最終使陰極和陽(yáng)極間被大量的光電子和離子所充斥，引起雪崩放電現(xiàn)象，電路中生成大的電流。當(dāng)沒(méi)有紫外線照射時(shí)，陰極和陽(yáng)極間沒(méi)有電子和離子的流動(dòng)，呈現(xiàn)出相當(dāng)高的阻抗。

外圍檢測(cè)電路如圖5所示，圖中輸入端為UV探測(cè)器的輸出端，當(dāng)有火焰時(shí)，輸出端有較大的電流信號(hào)，電流大小可測(cè)，電流通過(guò)電阻到Q1的基級(jí)，Q1的集電極接Q2的基級(jí)，之后在Q2和Q1的發(fā)射級(jí)就有電壓差，這樣火焰指示燈亮，同時(shí)通過(guò)電阻R8將火焰信號(hào)傳輸給CPU。電路還可以通過(guò)調(diào)節(jié)電位器RV1來(lái)調(diào)節(jié)火焰探測(cè)的靈敏度。此電路組成簡(jiǎn)單，但對(duì)火焰探測(cè)非常準(zhǔn)確、靈敏。

3 軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)框圖如圖6所示。

1)初始化時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)State=0，關(guān)閉所有輸出。
2)外部如果有報(bào)警則State=1，這時(shí)等待遠(yuǎn)程復(fù)位信號(hào)的到來(lái)，當(dāng)有復(fù)位信號(hào)時(shí)State=2。如果外部沒(méi)報(bào)警則直接State=2。
3)State=2進(jìn)入點(diǎn)火，點(diǎn)火之前先判斷爐內(nèi)有火沒(méi)，如果有火則不打火，沒(méi)火進(jìn)行點(diǎn)火到State=3。
4)State=3進(jìn)行點(diǎn)火，開(kāi)啟點(diǎn)火變壓器和點(diǎn)火閥。點(diǎn)火后判斷點(diǎn)火成功否，點(diǎn)火成功State=4，點(diǎn)火不成功則輸出報(bào)警，關(guān)閉所有輸出，State=0。
5)State=4開(kāi)啟主氣閥，裝置正常工作。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火焰電流信號(hào)，一旦無(wú)火焰電流信號(hào)則State=5。
6)State=5為熄火反應(yīng)，由模式控制開(kāi)關(guān)選擇。State=6為立即報(bào)警；State=7為延時(shí)三秒報(bào)警；State=8為重新點(diǎn)火。

5 結(jié)束語(yǔ)
目前智能點(diǎn)火控制系統(tǒng)已在鋼廠投入使用，運(yùn)行良好。智能點(diǎn)火控制系統(tǒng)成本低但運(yùn)行安全穩(wěn)定，能夠通過(guò)修改軟件來(lái)適應(yīng)不同的生產(chǎn)工藝，且具有軟件硬件的雙重保護(hù)和火焰實(shí)時(shí)檢測(cè)等特點(diǎn)，其運(yùn)用環(huán)境應(yīng)該更加廣闊，但智能點(diǎn)火控制系統(tǒng)目前還只僅僅運(yùn)用于罩式加熱爐，相信在不久的將來(lái)，智能點(diǎn)火控制系統(tǒng)會(huì)慢慢的運(yùn)用于其它的加熱爐，讓更多的鋼廠熟知。