0 引 言

成反應釜是應用於石油、 化工、 醫藥、 食品等行業的主要設備 [ 1] ， 是用來完成滿足各種化學反應工藝要求的壓力容器  。 其工作過程為： ( 1)由氣動電磁閥得電打開投料口的密封蓋。( 2)設定投料次數、 反應溫度上限值、 攪拌運行時間等工藝參數。( 3)啟動控製係統，由自動搬運機械手按設定次數到備料工位抓料投放到反應釜裏。 ( 4) 投料口密封蓋關閉，加熱棒與攪拌槳同時啟動， 攪拌運行開始倒計時。 ( 5)倒計時時間到， 加熱棒繼續工作、 攪拌槳停止。( 6) 出料。 出料完畢， 加熱棒停止工作， 回複至初始狀態。 
1 反應釜係統設計要求

1. 1 機械手 自動搬運機械手選用多自由度自動搬運係統，首先檢測左右兩個料位（右邊為 1 號料位、 左邊為 2 號料位） 是否有料： 無論原料在哪個料位， 機械手都能準確地找到並完成抓料與投料動作；如兩個料位同時有料， 則優先抓 1 號料位； 如兩個料位都沒有料， 則機械手回至 1 號料位等待。

1. 2 按鍵及設定 選用 4×4 鍵盤。
 

（1 ） “料蓋” 鍵： 按下則料口密封蓋打開， 再按則關閉。用 “LED0” 亮與滅分別指示打開與關閉。當機械手或攪拌電機、 加熱棒運行期間 “料蓋”不能打開。

（2 ） “設定” 鍵與 “+” 鍵： 用來對投料次數、 溫度上限、 運行時間作設定。每按下 “設定” 鍵一次， 則讓數碼管從左至右依次進入閃爍狀態，此時閃爍的位等待設定， 如再按 “+” 鍵， 每按一次則該位數字加 1， 超過 9 回複為 0。溫度指示的高位最大顯示到 5 （即超過 5 回複為 0 ） 。

（3 ） “啟 /出料” 鍵： 按一次整機啟動； 再按一次代表出料。 當料蓋處於打開狀態， 機械手未完成投料時不能啟動； 攪拌電機運行期間不可出料。

1. 3 顯示數碼管 8 位數碼管從左至右依次所示：
 

1. 4 攪拌電機 選用實訓台上的直流電機， 接成正反轉形式。運行時， 正轉 （順時針放向 ） 2 s、 停 1 s再反轉 （逆時針方向 ） 2 s， 循環往複， 直到運行結束。

1. 5 溫度加熱及傳感器選用 LM 35 及加熱電阻，當運行溫度上升到設定值時 （最大 50℃ ） ， 加熱自動停止；低於設定值時自動啟動加熱，即處於保溫狀態。

係統初始狀態要求。 當係統上電時， 顯示數據各參數： 時間 00、 次數 0、 溫度 00； 投料口密封蓋關閉（LED0 滅 ） ； 攪拌電機停止； 機械手不運作。

2 反應釜控製係統設計

2. 1 實例程序 （部分 ）^{[ 2～4]}

#i ncl ude

#i nclude

#define uchar uns igned char

#def ine u intun signed i nt

/ **********************************

函數名稱： 機械手工作

**********************************/

voi d j xs( )

{

i f ( f gj )

{

i f ( ( i nt 7==0& & i nt 8==0) | | ( i nt 7==0& & i nt 8==1) )

/ /如果 1 工位有物料 （優先 1 工位 ）

{

cs( ) ;

i f ( i nt 11==0)/ /抓料

{

dz1( ) ;

}

i f ( i nt 9==0)

dz2( ) ;

el se

{

out 3=1;

del ay( 500) ；

}

}

i f ( i nt 8==0& & i nt 7==1) / /如果 2 工位有物料

{

i f ( i nt 2! =0)/ /抓料

{

cs( ) ；

out 1=0；

whi l e( i nt 2! =0)

{

；

}

out 1=1;

}

dz1( ) ;

i f ( i nt 9==0)

dz2( ) ;

el se

{

out 3=1;

del ay( 500) ;

}

}

i f ( n4==0)

{

f gr=1； / / f gr=1; 為抓料結束

f gj =0;

} } }

voi d m ai n( )

{

IE=0x82； / /定時器中斷設置

TR0=1;

TM OD=0x01;

TH 0=( 65535-1000) / 256;

TL0=( 65535-1000) % 256;

whi l e( 1)

{ j xs( ) ;

i f ( f gr1)/ / ADC 轉換成 100℃

{

adc_dat a1=adc_dat a*20/ 51;

i f ( adc_dat a1>99)

adc_dat a1=99;

i f ( adc_dat a1>=wd)

con=1； / /如果實際溫度大於設置溫度加熱棒停止

el se

con=0； / /不然， 繼續加熱

}

i f ( f gt z)/ /出料後複位

{

wd=0;

f gr=0;

f gr1=0;

con=1;

n=n1=n2=n3=n4=n5=0;

d0=1;

f gt z=0;

cs( ) ；

}

}

}

/ ***************************************

3 結 語

采用單片機控製的化工投料反應釜係統不僅設備成本低， 便於控製， 同時便於實現自動化控製， 降低人為因數產生的汙染，有利於綠色環保新產品的推廣和使用。不同要求的化工投料反應釜係統可以根據實際情況調整使用子程序，便於產品升級和設備的維護， 提高設備的使用效率。

參考文獻：

[ 1] 劉建清. 從零開始學單片機技術 （第一版 ） [ M ] . 北京： 國防工業出版社， 2006.

[ 2] 周航慈. 單片機應用程序設計技術[ M ] . 北京： 北京航空航天大學出版社， 2011.

[ 3] 胡長勝. 單片機原理與應用[ M ] . 北京： 高等教育出版社，2006.

[ 4] 張平. AT89S52 單片機基礎項目教程[ M ] . 北京： 北京理工大學出版社， 2012.

 [ 5] 周堅. 單片機輕鬆入門 （第二版 ） [ M ] . 北京： 北京航空航天大學出版社， 2007. 
 

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