基于AT89C2051单片机的排矿阀门控制系统设计

　　0 引言

　　磁力脱水槽是选矿厂对细粒嵌布铁矿物较为有效的选别设备。广泛应用在磁铁矿(或焙烧磁铁矿)选矿工艺中。磁力脱水槽操作目前采用人工操作。岗位工人按着给矿量的变化，用取矿勺估测精矿层的深度和目测颜色的方法掌握矿层界面的位置，从而调整精矿排矿阀门(胶堆、闸门)阀位的大小，以便相对保证精矿品位和金属回收率的最佳值。在生产实践中，当正常状态下各工序的矿浆量、浓度、品位相对稳定时，磁力脱水槽的选别指标较好。而当给矿量等指标变化频繁时，磁力脱水槽选别指标则急剧恶化，进而影响到选别作业给矿的稳定。在这种状态下，需要岗位工人不断调整阀门操作以满足铁精矿品位和金属回收率的要求。传统的人工操作是岗位工人利用操作勺探测矿层深度和目测颜色的方法掌握矿层界面的位置，再凭经验调节排矿阀门以控制界面在合适范围之内。若操作不能做到准确及时，势必造成金属流失、精矿品位波动。因此，磁力脱水槽生产指标受人的因素影响较大。近年来选矿厂一直都在渴望一种能实现对脱水槽进行自动控制的系统。

　　由于电子技术和微型计算机的迅速发展，促进了微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用。微机测控技术的应用是产品提高档次和推陈出新的有效途径。采用微机控制的智能控制，以达到准确、方便、快捷，还可以净化废水和除去顺磁性的粒状杂质，减少环境的污染。

　　1 控制方案的拟订和控制系统的组成

　　为了对浓度加以控制，必需对浓度进行实时检测，采用传感器检测信号，把传感器放入脱水槽内部采集高斯量，检测的信号为电压，通过放大器进行放大，通过滑动电阻调节LM331的零点以使转换器具有线性的要求。转换器的选用可采用A/D也可采用V/F形式，由于精度关系和传输距离较远，所以我们采用V/F的转换器。放大的信号通过转换器后，由于现场有干扰，所以采用抗干扰技术，即通过光电耦合减少对系统的干扰。通过光耦后的信号，送入单片机的中断口INT1。

　　为了给人直观的感觉，采用lcd显示频率，通过频率的大小可以方便地知道浓度的大小，方便对脱水槽的控制，系统用4位显示。最高可以测得10kHz的频率，对于现场的磁场浓度远小于这个浓度。由于每个脱水槽的浓度不是一定的，所以采用键盘进行设置，每个键代表不同的意义，把键盘写入的数据存入E2PROM，把采集到的浓度与写入存储器的数据进行比较，来控制继电器的工作，设计中采用两个继电器，一个为正转另一个为反转。控制由它们P1口控制光隔。为了在现场的环境下不出现程序跑飞，加入”看门狗”电路。