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)的結構以及軟件實現(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。
 

雙組份高壓聚氨酯發(fā)泡機溫度控制系統(tǒng)的設計
 

　　目前聚氨酯發(fā)泡機有聚氨酯高壓發(fā)泡機和聚氨酯低壓發(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a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，過高則對整個聚氨酯發(fā)泡啊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。

 

　　通過空氣壓縮機供氣，能夠通過設置氣泵每分鐘的動作頻率(默認為30n /m州來改變雙組份的流量;每個加熱器為由6個11}W的加熱管并聯(lián)在一起組成的加熱箱，溫度能夠人為設定，并且能夠穩(wěn)定在設定值(默認為( 65士1) }C )，當外界干擾使溫度超出此規(guī)定范圍時能夠迅速恢復，即具有快速響應性。

 

　　M SP430是一款性價比很高的單片機，其豐富的片內(nèi)硬件資源使系統(tǒng)的外圍電路大大簡化，為系統(tǒng)設計帶來了極大的方便，其12位高精度AD轉(zhuǎn)換器保證了本設計中溫度的高質(zhì)量控制。實踐證明，基于M SP430的雙組份高壓聚氨酯發(fā)泡機具有控制準確、操作簡單、故障率低等優(yōu)點，具有很好的應用前景。