康荣学 张优云 西安建筑科技大学（710055）

     张 波

     来源：《电子技术应用》

     摘要：介绍了一种应用于线毒提金新工艺中搅拌设备的自动控制系统，对系统的硬件设计、软件设计、抗干扰措施及应用结果进行了较详细的阐述。

     关键词：自动控制系统

     89c52单片机 硬件 软件 抗干扰

     无毒提金（nontoxic processes for

     extraction gold）即改性石硫合剂法提金，是一种新型的提金工艺。改性石硫合剂是一种无毒提金溶剂，较之传统氰化法提金具有如下优点：价廉易得、浸金速度快、对难处理矿浸出率高、适应性强、无氰无污染等。无毒的金新工艺中的原有搅拌设备如图1所示。该搅拌设备所需控制的具体参数为：反应液的温度值（t）；搅拌机的搅拌杆转速（n）；反应液的酸大碱度（ph）和电位值（mv）；反应定时（t）。

     1 搅拌设备的自动控制系统简介

     本搅拌设备自动控制系统是以计算机控制为基础的各种信号预置系统。系统上位机采用一台pc586微机，软件采用visual

     basic编程，并通过串行口将所需的各种预置信号（数字信号）传给单片机系统，再由单片机系统产生实际的模似信号经线性光电隔离器送到搅拌设备。预置数值既可以通过上位机设置，也可以通过单片机设置。而且，预置数值可以分别显示在pc机软件窗口和单片机系统的预置显示器上。同时现场实测信号经过线性光电隔离器，也可以实时显示在本系统的检测显示器和pc机的界面上。如此设计，界面直观，而且利于对现场信号进行实时监测。因此，采用本系统，大大提高了现场信号预置精度，对实验操作人员来说人机界面良好，简单易懂。

     2 硬件设计

     系统硬件原理如图2所示。从原理图上可见，本系统关键的硬件部分是单片机系统，主要包括89c52单片机及其最小应用系统部分、前向通道配置（包括传感器的选择、a/d转换器的选择等）、后向通道配置（包括功率驱动器的选择、固态继电器及电磁阀的选择）中、人机通道配置（包括薄膜按键及显示器的设计）和相互通道配置（即单片机应用系统和上位机进行通信、控制）。上位机（pc机）则直接利用它的rs232串行口，通过一个rs232/rs485转换器即可实现与下位机的通信。

     在本搅拌设备控制系统中，要控制的参数有温度、ph值、电位值、搅拌杆转速及定时等多个参数，且每个参数对应几个规格相同被控设备。上述几个参数中，温度的变化对无毒提金工艺有着重要的影响，从提高提金效率、减轻下位机的“劳动量”、使检测与控制得到迅速及时的处理来考虑，作者把温度这一参数作为一个重要参数，专门用一温度控制器作下位机，对温度进行单独控制。而ph值、电位值及转速值等用一个mcs-51系列单片机开发系统进行检测与控制。采用两个下位机的优点是：检测与控制迅速、及时、准确，从而提高了整个系统的效率。

     在本搅拌设备控制系统中，反应液的温度（t）用一人工智能工业调节器作下位机进行测量与控制，它兼容热电偶及热电阻，考虑到进行温度补偿带来的诸多不便及经济因素，这里采用wzp-331（pt100）铂热电阻作为测温传感器。对搅拌杆转速（n）的测量，选用es77-c003nb型光电传感器，其产生的电脉冲信号直接输入到单片机的内部计数器，t1计数，软件延时一定时间后t1输出计数值，将其转化为r/min，即转速值：

     n=(60×n)/( τ0×t0)

     式中，n—带轮转数；

     t0—n转内时钟周期数；

     τ0—基准时钟周期，单位为s。

     因反应液的ph值（ph）、电位值（mv）相互耦合，且ph值的改变对电位值的影响远比电位值的改变对ph值的影响要大，所以在对二者的测量中，分别选用phs—9313型工业酸度计、变送器和orp—9313型氧化还原电位计、变送器，它们是由高阻抗电子转换单元与玻璃电极传感器组成成一体化