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單片機(jī)在閥門掌握零碎中的利用 |
單片機(jī)在閥門掌握零碎中的利用
BEPCⅡ曲線減速器是中國迷信院高能物理鉆研所BEPCII正陰電子對(duì)撞機(jī)的束流減速器，曲線減速器由200米56節(jié)減速管組成，共6個(gè)區(qū)段。采納冷負(fù)極潘寧規(guī)作為高真空測量，極限真空度達(dá)成2×10-7Pa。8只冷規(guī)作為電子槍、各區(qū)段的真空度測量和區(qū)段閥掩護(hù)。1、須要區(qū)段閥門掌握零碎的起因
因?yàn)闇p速器有200m長，微波和真空器件多，尤其是低壓陶瓷件多，運(yùn)行工夫長，有時(shí)產(chǎn)生陶瓷裂縫招致真空泄露。那末區(qū)段閥不迭時(shí)開放，能在多少秒鐘內(nèi)使整個(gè)減速器裸露大氣，招致電子槍陰柵組件，速調(diào)管陶瓷窗，離子泵的敗壞。從發(fā)現(xiàn)問題到當(dāng)場手動(dòng)開放閥門，工夫不答應(yīng)，為使產(chǎn)生真空透露時(shí)，破財(cái)減到最小，須要一種可監(jiān)控各區(qū)段真空，和及時(shí)主動(dòng)開放區(qū)段閥的掌握零碎。因?yàn)殚y門動(dòng)開放，能夠掩護(hù)其它區(qū)段的真空。培修人員能夠無的放矢地對(duì)準(zhǔn)某一毀壞的區(qū)段繼續(xù)檢漏和培修，使設(shè)施破財(cái)和真空復(fù)原工夫減到最小。2、真空區(qū)段閥連鎖掩護(hù)的設(shè)計(jì)原理
研制真空閥門掌握儀，掌握電子槍，6個(gè)區(qū)段共7個(gè)VAT全非金屬區(qū)段閥的電門。并提供“電門”狀態(tài)量信號(hào)給掌握室預(yù)示真空區(qū)段閥的“電門”狀態(tài)。掌握原理就是運(yùn)用冷規(guī)作為真空傳感器，當(dāng)電子槍，各區(qū)段中有一個(gè)區(qū)段的真空度上升到設(shè)定值時(shí)，真空度的變壞使真空計(jì)的模仿信號(hào)電平產(chǎn)生變遷使區(qū)段閥全副開放，并鎖死，維持其它區(qū)段的真空，期待解決和培修。3、真空閥門掌握零碎概述3.1、真空閥門掌握零碎的硬件構(gòu)造
傳感器由冷規(guī)和配系真空計(jì)組成（圖1），真空度經(jīng)真空計(jì)輸入變換為0~10V模仿信號(hào)提供應(yīng)閥門掌握器作為輸出信號(hào)。
圖1冷規(guī)和真空計(jì)
硬件零碎中輸出通路為多路高阻抗追隨器，承受真空計(jì)的輸入模仿信號(hào)。輸出的高阻抗電壓追隨器存在輸出阻抗高，輸入阻抗低，高精度，能夠間接驅(qū)動(dòng)單片機(jī)的I/O端，縮小旁邊環(huán)節(jié)（圖2）。
圖2模仿量轉(zhuǎn)換示用意
由AT89C51單片機(jī)作為主解決器，AT89C51是一個(gè)低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)，20K的FLASH只讀程序存儲(chǔ)器，256K字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），運(yùn)用MCS-51訓(xùn)令零碎，采納通用編程形式，實(shí)用于嵌入式利用零碎。輸入為多路SSR固態(tài)替續(xù)器，存在驅(qū)動(dòng)電抬高，光電隔離抗煩擾，壽數(shù)長等特點(diǎn)。
該零碎集成在兩塊通路板上，組裝在機(jī)箱內(nèi)，后面板有閥電門批示燈，和手動(dòng)電門，停機(jī)檢修時(shí)采納“手動(dòng)”格式，能夠手動(dòng)電門每一只閥門。運(yùn)行期間，采納“主動(dòng)”格式，零碎全主動(dòng)掌握閥門，不必人為干涉。前面板輸入采納多芯飛行插座，有驅(qū)動(dòng)閥門的，有聯(lián)接中控室掌握采樣的，總結(jié)明確，裝置聯(lián)接很不便。因?yàn)榧苫礁撸瑱C(jī)箱玲瓏，造價(jià)低（圖3）。
圖3硬件設(shè)計(jì)框圖3.2、硬件設(shè)計(jì)
用8251單片機(jī)的P1口作為數(shù)據(jù)輸出口，搜羅P1.0-P1.7口的數(shù)據(jù)送入累加器A繼續(xù)比擬，當(dāng)P1.0-P1.7口的輸出電平中都是“1”電暇時(shí)，示意所有區(qū)段的真空狀態(tài)良好，轉(zhuǎn)向“開閥”主程序，并輪回搜羅P1口數(shù)據(jù)。當(dāng)P1.0-P1.7口的輸出電平中有“0”電暇時(shí)，示意某區(qū)段的真空狀態(tài)變壞，轉(zhuǎn)向“關(guān)閥”主程序運(yùn)行，收回關(guān)閥訓(xùn)令，延時(shí)后，對(duì)從新搜羅的數(shù)據(jù)比擬，那末再有“0”電平，不復(fù)轉(zhuǎn)回“開閥”主程序，維持“關(guān)閥”訓(xùn)令。
圖4監(jiān)控單元圖
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