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單片機在閥門掌握零碎中的利用

單片機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正陰電子對撞機的束流減速器,曲線減速器由200米56節減速管組成,共6個區段。采納冷負極潘寧規作為高真空測量,極限真空度達成2&times;10-7Pa。8只冷規作為電子槍、各區段的真空度測量和區段閥掩護。1、須要區段閥門掌握零碎的起因
   因為減速器有200m長,微波和真空器件多,尤其是低壓陶瓷件多,運行工夫長,有時產生陶瓷裂縫招致真空泄露。那末區段閥不迭時開放,能在多少秒鐘內使整個減速器裸露大氣,招致電子槍陰柵組件,速調管陶瓷窗,離子泵的敗壞。從發現問題到當場手動開放閥門,工夫不答應,為使產生真空透露時,破財減到最小,須要一種可監控各區段真空,和及時主動開放區段閥的掌握零碎。因為閥門動開放,能夠掩護其它區段的真空。培修人員能夠無的放矢地對準某一毀壞的區段繼續檢漏和培修,使設施破財和真空復原工夫減到最小。2、真空區段閥連鎖掩護的設計原理
   研制真空閥門掌握儀,掌握電子槍,6個區段共7個VAT全非金屬區段閥的電門。并提供&ldquo;電門&rdquo;狀態量信號給掌握室預示真空區段閥的&ldquo;電門&rdquo;狀態。掌握原理就是運用冷規作為真空傳感器,當電子槍,各區段中有一個區段的真空度上升到設定值時,真空度的變壞使真空計的模仿信號電平產生變遷使區段閥全副開放,并鎖死,維持其它區段的真空,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造
   傳感器由冷規和配系真空計組成(圖1),真空度經真空計輸入變換為0~10V模仿信號提供應閥門掌握器作為輸出信號。
圖1冷規和真空計
   硬件零碎中輸出通路為多路高阻抗追隨器,承受真空計的輸入模仿信號。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,能夠間接驅動單片機的I/O端,縮小旁邊環節(圖2)。
圖2模仿量轉換示用意
   由AT89C51單片機作為主解決器,AT89C51是一個低電壓、高性能CMOS8位單片機,20K的FLASH只讀程序存儲器,256K字節的隨機存取數據存儲器(RAM),運用MCS-51訓令零碎,采納通用編程形式,實用于嵌入式利用零碎。輸入為多路SSR固態替續器,存在驅動電抬高,光電隔離抗煩擾,壽數長等特點。
   該零碎集成在兩塊通路板上,組裝在機箱內,后面板有閥電門批示燈,和手動電門,停機檢修時采納&ldquo;手動&rdquo;格式,能夠手動電門每一只閥門。運行期間,采納&ldquo;主動&rdquo;格式,零碎全主動掌握閥門,不必人為干涉。前面板輸入采納多芯飛行插座,有驅動閥門的,有聯接中控室掌握采樣的,總結明確,裝置聯接很不便。因為集成化水平高,機箱玲瓏,造價低(圖3)。
圖3硬件設計框圖3.2、硬件設計
   用8251單片機的P1口作為數據輸出口,搜羅P1.0-P1.7口的數據送入累加器A繼續比擬,當P1.0-P1.7口的輸出電平中都是&ldquo;1&rdquo;電暇時,示意所有區段的真空狀態良好,轉向&ldquo;開閥&rdquo;主程序,并輪回搜羅P1口數據。當P1.0-P1.7口的輸出電平中有&ldquo;0&rdquo;電暇時,示意某區段的真空狀態變壞,轉向&ldquo;關閥&rdquo;主程序運行,收回關閥訓令,延時后,對從新搜羅的數據比擬,那末再有&ldquo;0&rdquo;電平,不復轉回&ldquo;開閥&rdquo;主程序,維持&ldquo;關閥&rdquo;訓令。
圖4監控單元圖

 

 

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