电度表除尘装置设计

摘 要各种自动化设备的生产设计，主要是为了提高生产效率而设计的，那么就要把最适合的设备放在最适合的生产线当中。针对不同的生产产品来设计不同的设备以满足用户的需要，就像本人设计的电度表除尘装置。实际上除尘装置有很多种，例如静电除尘、电磁除尘、气除尘等等。在众多的除尘装置中我所设计的是生产用电度表产品除尘装置，采用的是气除尘。在市面上已经有类似的设计，只是根据用户所需求的不同，所采用的设计方案也不大相同。像采用传统的继电设备来控制，也是可以满足需求的。而自动化控制系统基本上都是采用以微电脑为核心来控制，像我们经常采用的如：各种型号功能的单片机、可编程序控制器PLC、复杂可编程逻辑器CPLD等都可以实现，但是最终要选择用什么方案就要根据所设计设备的具体要求，如：精确度要求、环境要求、成本要求、可操作性等。根据对本人所设计的电度表除尘装置的要求，综合考虑，选择单片机为本装置的设计核心。

关键词除尘；PLC

中图分类号TM933.4文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0240-01

随着现代科技的发展，自动化生产设备在智能控制领域的应用已经越来越广泛了。如今，大部分的生产企业都有全自动化的生产线以及生产设备，像电度表除尘装置就是全自动的生产设备。所谓自动化生产就是由自动的生产设备代替人工来完成烦琐的生产操作。自动化系统的发展与其他领域自控系统的发展是相似的，最早的自动化系统是比较简单的，也需要有大量的工人进行协助来完成的，所以还称不上是全自动化的生产。但是现在由自动化系统控制的流水线不论是在汽车制造、电子元件的焊接、各种机械加工、甚至是食品的制作包装等等都是由自动化系统来控制，整整一条生产流水线上根本用不了一两个工人，真正实现了全自动化的控制。自动化控制系统的出现所带来的影响还不仅仅是这些，不同的生产线需要不同的设备，像比较高端的设备，例如各种型号功能的工业机器人，就是许多生产线的主要设备之一，智能机器人的出现大大的提高了整个生产线的工作能力。

1设计方案

1）除尘设备外部计划采用金属外壳，下配万向脚轮及手推扶手便于移动，为了可适用于多种表型，设备将采用可更换式座板，座板采用双点定位、双点压钳自锁固定，便于拆卸；同时座板四周及表计定位孔四周加装密封措施，防止尘土和其他杂质在与表计分离过程中外泄。

2）被清洁的表盘正面冲下置于座板上的位置孔，位置孔下方正对杂质与表盘分离桶；在杂质与表盘分离桶内，表盘与尘土及铁屑等的分离过程将采用气体螺旋分离技术，内设吹嘴多方向多层次，多角度搅动除尘，可将不同表盘内的不同位置铁屑和其他杂质分离出来。

3）来自分离桶内的夹带杂质的气体，在除尘桶内的风机吸力作用下沿切线进入除尘桶；进入除尘桶后呈螺旋状旋转，在桶壁的作用力下旋转向上方流动，将重量较轻的尘埃带到除尘桶的上方，重量较大的杂质会依靠自重落入除尘桶底部；停机后可通过打开杂质清除口，将聚集在除尘桶底部的、重量较大的杂质清除，同时重量较轻的杂质，在除尘桶的上方通过风机被析出除尘桶外；析出的夹带有尘埃的气体通过中校过滤，变成洁净的空气排到室内，实现气体室内循环，同时不影响室内的空气清洁度。

控制单元的设计：控制单元是整个硬件设计的核心部分，已经提到了本套设备是由微电脑来控制，并且简述了所选上文用的PIC16C63单片机的一些特点，但是在实际设计过程中，根据本文所学习过的知识，设计了三套方案：

方案一：以单片机MCS-51为控制核心；方案二：以西门子PLC为控制核心；方案三：以单片机PIC16C63为控制核心，尽管目前单片机的品种很多，但是在我国使用最多的是Intel公司的MCS-51单片机，51系列在国内的根基非常深厚，现在学校的教学一般都是以51作为基本教材。虽然它仍然是8位的单片机，但是由于特点比较突出，因此应用比较广泛，直到现在仍不失为单片机的主流系列。可编程序控制器PLC的应用也比较多，PLC最大的特点就是易学易懂的梯形图语言，同时PLC的硬件配置，安装，使用，维护都非常的方便。所以可编程序控制器在性能上均优越于继电器逻辑控制，与微型计算机，单片机相比，也是一种用于工业自动化控制的理想工具。

综合以上几个方案，PIC单片机的优点更适合于本人所设计的装置，相对于MCS-51来说PIC的精简指令可提高效率，同时低工作电压，可直接驱动LED，引脚也可直接接至220V交流电源，非常方便，再有就是PIC的抗干扰的能力更强。虽然可编程序控制器PLC的梯形图的编写程序非常的方便，使用也非常可靠安全，但是相比较单片机的价格，可编程序控制器PLC要高出许多，所以在考虑了综合性能，可操作性，价格以及环境等方面的因素后，选择了PIC16C63型单片机作为电度表除尘装置的控制核心。

2结论

通过对本篇论文的编写，使本人对微型控制器有了更深一步的认识。在种类众多的设备当中，根据用途的不同，每一种微控制器都有其自己的发展空间，针对用户不同的要求，选择最适合的微控制器作为核心控制是最重要，在对现在市场的把握上更注于设备的多变上。在这个现实的世界上，几乎不可能有完美的东西，至少在众多型号的单片机中，没有一种型号是完美的，是可以用来包打天下的。而作为设计这套装置的职责就是选择一款最合适的芯片，充分发挥其固有的特点，实现产品的最优化设计。在设计中，经过对51系列单片机、可编程序控制器PLC等微控制器的比较，最终选择PIC16C63型单片机作为本套设备的控制核心。在硬件电路设计时，对电源、震动电机、负压电机、电磁阀、蜂鸣器、传感器进行了设计选型。在软件设计时，首先设计出程序流程图，然后对照流程图对程序进行编辑，最后完成电度表除尘装置的设计。

由于本人所设计的电度表除尘装置并没有去做实物，所以设计思路都是理想化的。在程序的编写上，也大都是采用的经典程序，没有到实际中去应用，所以在一些环节上还是有问题存在的。在工厂的实际应用中，对于包括实际的应用场合、温度、压力、设备的实用性等问题上，本人的设计还只是纸上谈兵，还不能直接应用。但是在单片机的实际应用中，对本人来说获得的经验却是非常宝贵的。

由于时间有限，本人的设计方案还有许多功能未能实现，像设备面板上具备压力值的显示，可直接判断设备是否具备正常工作的条件；设备同时具备除尘时间可手动控制、以及表计安装到位后自动运行计时并显示、进出气体流量可调等控制功能，将会在以后的设计当中更加完善。

参考文献

[1]王有绪,许杰等.PIC系列单片机接口技术及应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2000.

[2]窦振中,汪立森.PIC系列单片机应用设计与实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,1997.

[3]武锋,陈新建.PIC系列单片机开发应用实战[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.