摘要:介紹了以M SP 430單片機為核心控制部件的雙組份高壓聚氨酯發(fā)泡機溫度控制系統(tǒng)的設計，對溫度控制的原理、控制策略及其改進方法進行了詳細的介紹，同時對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及軟件實現(xiàn)也作了細致的說明。該系統(tǒng)運用交流調(diào)功的方案取得了很好的控制效果，具有很好的穩(wěn)定性和可靠性。

 

　　目前聚氨酯發(fā)泡機有聚氨酯高壓發(fā)泡機和低壓發(fā)泡機兩種。低壓發(fā)泡機只有提料泵一級加壓，壓力低，制造成本相對比較低，但其原料混合效果比較差，發(fā)泡質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率低，故障率高，且生產(chǎn)過程浪費大;而高壓發(fā)泡機是由兩臺柱塞泵將兩種發(fā)泡原料Polyp 1}口Iuxryanate泵到灌注槍頭，在槍頭中通過高壓對射達到完全混合，故高壓發(fā)泡機較之低壓發(fā)泡機有更高的性能和更高的生產(chǎn)效率!”。

　　本設備適用于橋而聚氨酯噴涂領域。橋而用的雙組份聚氨酯涂料的A組份由蓖麻油、甘油、聚丁二烯、分子篩、Can,   Cr203等按比例充分混合制成，B組份為改性MDI  B與A充分混合，立即發(fā)生反應，從而制成聚氨酯涂料。涂層常溫下數(shù)分鐘固化，堅硬，能經(jīng)受至少1h /200℃的高溫，附著力良好，特別是疏水性與抗潮性優(yōu)良，因而可大大減少涂層內(nèi)產(chǎn)生的氣泡。主要用于外表涂料，特別是混凝土表而涂裝，可經(jīng)受因車輛通行、氣候、溫度等變化產(chǎn)生的應力，特別適用于橋而有瀝青的混凝土橋蓋板涂料。

 

　　在聚氨酯發(fā)泡過程中，溫度和壓力是兩個關(guān)鍵量。壓力過低時雙組份不能充分混合并且影響發(fā)泡速度，過高則對整個設備提出了更高的工藝要求。溫度對發(fā)泡速度亦有較大的影響，溫度過高，反應速度加快，相應地要求其它設備和工藝與之相適應;溫度過低，反應變慢、固化時間長，相應地影響生產(chǎn)效率!’一3，。因此在設計過程中根據(jù)工藝要求溫度必須控制在(65士1)℃的范圍內(nèi)。本設計中壓力可以通過設定氣泵每分鐘動作次數(shù)來改變，具有較高的靈活性;溫度控制是通過兩個固態(tài)繼電器來實現(xiàn)的，采用PD控制，具有響應快、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。

 

　　溫度的控制即為對加熱器兩端電壓的控制，一般對交流電壓的調(diào)節(jié)分為調(diào)壓和調(diào)功兩種。所謂交流調(diào)壓就是指在每半個周波內(nèi)通過對晶閘管開通相位的控制，可以方便地調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值，這種調(diào)壓方式廣泛用于燈光控制和異步電動機的軟啟動，也用于異步電機調(diào)速，但這種方法的缺點是會對電網(wǎng)電壓造成諧波污染。交流調(diào)功和交流調(diào)壓的電路形式是完全相同的，只是控制方式不同。交流調(diào)功不是在每個交流電源周期都對輸出波形進行控制，而是將負載與交流電源接通幾個整周波，再斷開幾個整周波，通過改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負載所消耗的平均功率。這種電路常用于電爐的溫度控制，因為像電爐這樣的大慣性控制對象，其時間常數(shù)往往很大，沒有必要對交流電源的每個周期進行頻繁的控制，只要以周波數(shù)為單位進行控制就足夠了，而且這種調(diào)壓方式不對電網(wǎng)電壓造成通常意義的諧波污染。