用单片机控制微型水泵

    在添加剂注入系统中，我们过去采用人工现场调节的，存在流量显示不直观、计量精度差，不适应现代生产工艺的问题。我们运用先进的计算机和自动控制技术，重新设计和改造了添加剂注入系统。系统的组成和原理如下。

    对于系统的动力元件，过去一直使用国产“气海”微型水泵，该泵是一种薄膜泵，避免了活塞泵活塞磨损、污染输送介质的缺点，运动机构与输送介质完全隔离、对介质无污染，无泄漏，体积小，重量轻，具有自吸能力，不怕空转。该泵的寿命和可靠性是国产微型泵中最好的，价格和技术支持相比外国名牌泵优势明显。这次选用了最新型的“气海”WNY1000调速水泵，额定流量为1L/min，采用先进的无刷电机，在流量控制上实现了突破。WNY1000调速水泵自带PWM（脉宽调制）线，能方便可靠地调节流量，还能输出电机转速反馈信号（FG)，很适合自动控制。根据我们实测的数据，绘制了流量-转速曲线图，其输出压力稳定，流量与电机转速的线性关系很理想，在控制时采用了流量与转速的比例修正算法。设计中采集流量、压力、电机转速等数据，实现实时流量、总量的控制、系统的故障监视和报警。由于需要测量和控制的参数不多，流量控制的精度不大于2%，适合选用单片机。选用了80C196KB单片机,芯片具有16位CPU，操作直接面向256字节的寄存器空间，自身还带有10位A/D转换器。控制系统的硬件由采集、显示和键盘电路组成。主程序由实时流量控制、总量控制、故障停机3部分组成。首先压力传感器将泵出口压力转换为标准电压值，输入单片机与设定值比较。如果压力异常，单片机和信号继电器就切断电源并报警。如果压力正常，则根据输入的调速水泵转速信号进行流量比例计算，显示实时流量。单片机对流量进行累计，显示累计流量，总流量达到设定值后自动停机并发出信号。根据工艺需要，可以很方便地设定泵转速和流量。

    经过一年的使用，微型泵和控制元件性能可靠，系统运行稳定、操作简单、功能扩展方便，达到了预期效果。　　 

SLS-2012-05