計量泵是一種既具有介質(zhì)輸送又具流量調(diào)節(jié)功能的機械設備，很適于作執(zhí)行元件在各種需進行液體介質(zhì)輸送的過程控制系統(tǒng)中使用．但傳統(tǒng)的計量泵調(diào)節(jié)流量的**度難以滿足現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)工藝流程控制的自動化要求，尤其在對有害液體的計量，在危險環(huán)境下的調(diào)節(jié)等方面，傳統(tǒng)設備更是捉襟見肘．因此，對計量泵實現(xiàn)自動控制、實時監(jiān)測、**調(diào)節(jié)勢在必行．本文對計量泵的調(diào)節(jié)進行了改造，實現(xiàn)了閉環(huán)自動控制，提高了泵的控制**度．

1 傳動裝置設計

     計量加藥泵的流量調(diào)節(jié)主要是通過控制柱塞行程長度來實現(xiàn)，對計量泵進行電動控制，實際上就是對柱塞行程長度進行電動控制 ．計量泵柱塞行程長度調(diào)節(jié)通過絲桿帶動N形軸產(chǎn)生軸向位移來實現(xiàn)．其絲桿控制傳動部分的結構如圖1所示，小齒輪和大齒輪嚙合，大齒輪固定在齒輪軸上，絲桿和齒輪軸通過滑鍵聯(lián)接．系統(tǒng)工作時，電機帶動小齒輪，再通過和大齒輪的嚙合使齒輪軸轉動，而齒輪軸和軸承固結在一起，所以，在大齒輪轉動時，絲桿會上下運動從而改變了柱塞行程．本裝置中的電機若采用普通的異步電機來帶動絲桿改變柱塞泵的沖程，具有以下兩方面突出缺點：① 不可避免地會產(chǎn)生對象的純滯后性，過渡時間長，超調(diào)量大，參數(shù)恢復緩慢；②運動機構必然具有慣性，因此當電機正反轉控制信號斷開后，執(zhí)行器輸出機構還會繼續(xù)運動，反饋信號也會隨之繼續(xù)變化，使控制系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象．這里采用步進電機來代替異步電機．電機的速度由軟件編程的方式來實現(xiàn)．當實際流量接近目標流量時，電機采用減速控制，使系統(tǒng)運動慣性減小，到達準確的目標位置，從而消除振蕩現(xiàn)象．本傳動裝置具有自鎖定功能——在定位控制方式下，流量一旦達到給定值，步進電機便處于通電自鎖狀態(tài)，使傳動機構位置鎖緊，避免了計量泵運行時把當量的相對位移轉移而影響流量和計量**度．

2 控制系統(tǒng)硬件電路設計

    在硬件電路的設計過程中采用了標準化，模塊化的典型電路．本系統(tǒng)采用了AT89C52芯片，外加時鐘電路，復位電路組成單片機系統(tǒng) SB7-流量傳感器是一種壓力損失極小、測量**度高的液體流量傳感器，其輸出為模擬信號，經(jīng)過ADC0809芯片把模擬信號轉化為單片機可識別的數(shù)字信號，與單片機相連．本系統(tǒng)就是采用SB7-流量傳感器和芯片ADC0809來完成對流量反饋的數(shù)據(jù)采集．

      操作面板采用了Intel 8279芯片來完成鍵盤輸入和顯示功能．鍵盤部分提供一種掃描工作方式，能對鍵盤不斷掃描自動消抖動，自動識別按下的鍵并給出編碼，能對雙鍵或多鍵同時按下，實行保護．顯示部分為LED顯示，它的相應功能塊的工作是可程控的，其時鐘信號由89C52的ALE提供 ．

     驅動電機電路設計是通過對89C52的P1.0～P1.2口的設定或清零，來控制三相步進電機的速度、工作方式以及其正反轉．圖2為行程調(diào)節(jié)機電一體化原理框圖.4 系統(tǒng)的軟件設計程序的總流程如圖4所示．本系統(tǒng)的軟件設計是采用VC語言，它比匯編語言更簡潔，更有效．本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和命令的輸入都是通過鍵盛實現(xiàn)的，所以整個軟件是一個對鍵盤輸入的散轉程序．系統(tǒng)根據(jù)從鍵盤輸入的流量值，對電機進行控制．在此控制過程中，程序可以Ⅱ向應中斷，如，來自行程極限開關的故障中斷等．