镍网电镀中电解液温度监控系统

的线性温度传感器相 比更有优越之处。其工作温度 范围为 ０ １０ ； — ０ ℃ 工作电压４— ０ 。因为在实际生 ３Ｖ 产 中无需检 测负温度 ， 系统 的设计 中采取 Ｌ ３ 本 Ｍ５
的单 电源模式 。
２ ２ 信 号放 大 电路 ．
监控系统 ， 实时采集槽液温度并在上位机实时显示。
解 液并且 使 温度在 一 个 比较 稳 定 的 状 态 ， 针对 实 际 生 产 中的要求 ， ５ 单 片机 为 核心设 计 了一套 温度 以 ｌ
例， ０时 输 出 为 ０ ， 升 高 ｌ ， 出 电压 增 加 Ｖ每 ℃ 输 １ｍＶ， ０ 转换 公式 如下 ：
（ ）＝ｌｍ ／ × Ｏ Ｖ￣ 因而 ， 从使 用 角 度来 说 ，Ｍ３ 用 开尔 文 标 准 Ｌ ５与
１ 系 统 概 述
本系统由温度传感器电路 、 信号调理 电路 、／ ＡＤ 转换 电路 、 片机 系统 、 据 显 示 和 加 温装 置 构 成 ， 单 数
如图 １ 示。 所
准确监测被控对象的温度是实现高精度温度控 制的前提， 故准确 的监测是做好温度控制的第一步。 由于 Ｌ ３ Ｄ的输出电压信号弱 ， Ｍ５ 如果不进行放 大会导致精度低 ， 因此系统采用一种通用运算放大 器 ３３ ３ ７ ４ 来对 Ｌ ３ Ｄ的输出信号进行放大 ， ＿ Ｍ５ 并且能
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制。控制算法主要有 ＰＤ控制算法 、 Ｉ 大林算法 、 模糊 算法以及分段拟合等方法。
具体设 计 过程 中采 用 数 字 Ｐ 调 节器 进 行 温 度 Ｉ 的闭环控 制 Ｊ 。调节 算法 的差 分方程 为 ：
第２ ８卷 第 ８期 ２ １ ４月 ０２年
甘肃科 技
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镍 网电镀 中电解 液温 度 监 控 系统
李炳 亮
（ 徽省 化工设计 院， 安 安徽 合 肥 ２ ００ ） ３０ ９ 摘 要： 为降低在镍 网电镀过程中因电解液温度变化对产品质 量产生 的影 响 ， ＭＣ 一５ 单片机为核心设计 了一套 以 Ｓ １
系列产 品之 一 ， 具 有 很高 的工 作精 度 和 较 宽 的线 它 性 工作 范 围。该器 件输 出电压与摄 氏温 度线 性成 比
碱环境条件下筛分气体、 液体过滤和其他介质分离 ， 在纺织品印花 中也不可或缺。镍网电镀是镍网生产 过 程 中的关 键 环节 ， 电镀 质 量直 接 关 系 到 产 品 生产 的废 品率 。在 镍 网电镀工 艺环节 中要 求预 先加 热 电
界面。
在 实 际工 作 中 ， 需要 人 为操 作 的 只有设 置工 作
温度 ， 如图 ３所示 ： 设置 温度 为 ８ ￣ 显 示 的 当前 槽 ０Ｃ， 液温 度为 ７ ￣ 则 加 热装 置 启 动 ， 界 面 上 显 示 为 ０Ｃ， 在 指示灯 变亮 。
图 ２ 控 制流 程
３ ２ 温度 调节 算法 ． 本 系 统 核 心 内容 是 控 制 算 法 和加 热 过 程 的控
够 抑制 噪声 等处 理 。
２ ３ 加 热装 置控 制 电路 ．
加 热 电源 采 用 三 相半 控桥 晶 闸管整 流 电 路 ， 用 不 同的方法计 算 偏 差 进 行 多变 量 数 字解 耦 Ｐ 调 节 Ｉ 获得恒 流 ， 压 。通 过 斩 调压 或 者 调 节加 热 时 间 占 恒
图 １ 控 制 系统 结 构
空 比的方式 ， 节 电热管 的加热 功率 ， 溶液 的温度 调 使
系统 工 作 原理 是 ： 温 度传 感 器 测 量槽 液 的 温 用
得以控制 ， 并保证 了系统的实时性和准确性。
度， 并转化为热电动势反馈到单片机系统。单片机 对输入值做出比较判断 ， 当槽液温度低于设定值时， 继 电器 闭合 ， 继续 加 热 ； 当槽 液温 度 高 于 设 定 值 时 ，
温度监 控系统 ， 能够提前 设定工作期间的溶液温 度期望值 ， 并且 可以实 时监 控槽 液温 度 ， 度变化时 可 自动开启 或 温 关闭加热装置 ， 使溶液温度基本保持恒定 。
关键词 ： 网电镀 ； 镍 监控系统 ； 电解液温度 ；１ ５ 单片机 中图分类号 ：Ｇ ７ Ｔ １４
镍 网广泛 应用 于石油 、 化工 、 航天 等行 业 ， 酸 、 在
继 电器 断开 ， 停止加 热 。
３ 监控 系统 及上位机界面设 计
３ １ 控 制 流程 ．
在 生 产 过 程 中启 动 首先 进行 系统 自检 ， 确认 无 误后手 工输 入该 次 生 产 需要 的槽 液 温度 ， 统开 始 系 实 时检测 槽液 温 度 ， 如果 没 有 达 到该 设 定 值 时 启 动 加热装 置 ， 到设定 值则 提示 可 以开 始 电镀 过 程 ， 达 如
图 ２所 示 。
２ 硬 件 电路
２ １ 温度 传 感器 ．
Ｌ ５ Ｍ３ Ｄ是 Ｎ Ｓ公 司生 产 的集 成 电路 温 度传 感 器
１ ８
甘
肃
科
技
第２ ８卷
导通 的周波 数 。酸洗 而后 钝 化溶 液温 度控 制 即用 此
法 ， 采样 周期为 ５０周 波 （Ｏ ） 其 ０ １ｓ 。
３ ３ 人 机界 面设计 ．
使 用 ＶＢ界 面设 计 人 机 界 面 Ｊ主 要 实 现 以下 ， 功 能 ： 作 温度 的设 定 、 时显 示槽 液 温度 以及 温度 工 实 过 高或 过低 时 的报 警功 能。 单 片机 系统通 过 比较 设 置wenku.baidu.com度 和 实时 采集 到 的
槽液温度 ， 进行加热装置的启／ 停控制 ， 因此在人机 界面上 没有设 置这 一 功 能 的控 制 模 块 ， 简化 了操 作