陈浩
（河南晋开化工投资控股集团有限责任公司，河南 开封 475000）
［摘 要］袋式除尘器作为一种环保设备，为清理附着在除尘袋上的细小灰尘，其设备内部集中大量的电磁脉冲阀，传统工业现场需要敷设大量的电缆来满足控制需求，造成施工成本高且后期维护极其复杂。为此，提出一种基于51单片机的电磁脉冲阀矩阵控制方法，即通过对51系列单片机AT89C52芯片的运用，将单片机的输入与输出信号经过信号隔离后输入驱动板，经过驱动板对信号的放大，再通过外部电路的辅助，完成电磁脉冲阀的控制。充分利用单片机的接口，可以仅用21个继电器控制高达320个电磁脉冲阀，大幅减少工业现场电缆的敷设量，从而可大幅降低施工难度、施工成本并减少后期维护工作，该方法简单易用、控制响应速度快、安全可靠。
［关键词］袋式除尘器；电磁脉冲阀；51系列单片机；核心板硬件设计；AT89C52芯片；驱动板；电路设计；软件设计
［中图分类号］TP273 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）04-0064-03
0 引 言
袋式除尘器是一种干式滤尘装置，适用于捕捉细小、干燥、非纤维性粉尘。含尘气体由导流管进入各单元过滤室，其中较大的颗粒因重力作用直接落入灰斗，较小的颗粒在导流系统的引导下随气流进入箱体过滤区，吸附在滤袋表面，滤袋表面的灰尘须定期采用压缩空气进行喷吹清理，否则将导致袋式除尘器工作效率大幅下降，故袋式除尘器需配备大量用于喷吹的电磁脉冲阀，这些电磁脉冲阀若采用传统的接线方式接入控制柜内，必须一对一地敷设电缆至控制柜的端子排上，如此会造成施工成本高且后期维护极其复杂，而若在现场布设用于集中控制的以单片机为核心的电磁脉冲阀控制分站，可以大幅减少电缆用量，节省可观的施工成本，且后期维护费用及维护难度大幅降低。因此，价格低廉、敷设电缆少、性能满足使用要求的单片机作为主机的现场控制站成为一种性价比比较高的方案。
1 总体方案设计
以单片机作为主机的现场控制站系统总体方案设计流程示意如图1，现场控制站系统总体上分为以下三个部分。
（1）核心板。以AT89C52作为核心处理芯片，接收来自上位机的控制信号，确定开始执行电磁脉冲阀喷吹作业的开始信号、急停信号、暂停信号；芯片通过扫描4×4矩阵键盘获取现场手动喷吹的启动、停止、暂停信号，满足现场手动喷吹的要求；芯片还需发出信号给1组LED灯条，用于显示正在执行的喷吹电磁阀组号以及每组电磁阀的阀号。
（2）电磁阀驱动板。用于将AT89C52发出的信号进行隔离放大从而驱动电磁阀动作。采用光电耦合器将芯片的输出信号与驱动板输入信号进行电气上的完全隔离，以达到保护核心板的目的；采用耐压等级为60 V SOP-8双N沟道的NCE6005AS芯片作为电磁脉冲阀的驱动芯片，满足电磁阀动作的前提下大幅提升驱动板的工作稳定性。
（3）外围电路。采用电压等级为24 VDC的继电器，其中8个继电器作为分组继电器，另外8个继电器作为脉冲继电器，组成8×8的电磁阀阵列，从而达到最高控制64个电磁脉冲阀的目的。
2 系统硬件部分
更多内容详见《中氮肥》2023年第4期