石灰乳濃度在線檢測裝置的研究及應用探討

黃健

[摘? ? 要]文章介紹石灰乳濃度在線檢測裝置的工作原理，通過專業的研究與調查，精準找出該檢測裝置的硬件設計、軟件設計，為探索該在線檢測裝置的應用效果，以某具體的石灰乳濃度在線檢測裝置為例，闡述其運用過程，從而確認該裝置在工業生產中的適用性。

[關鍵詞]在線檢測裝置;石灰乳濃度;軟件設計;單片機系統

[中圖分類號]TS244.2 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）11–0–02

Research and Application of on-line Detection Device for Lime milk Concentration

Huang Jian

[Abstract]This paper will introduce the working principle of the on-line detection device of lime milk concentration in detail. Through professional research and investigation， we will accurately find out the hardware design and software design of the detection device. In order to explore the application effect of the on-line detection device， we will take a specific on-line detection device of lime milk concentration as an example to elaborate its application process， So as to confirm the applicability of the device in industrial production.

[Keywords]on-line detection device; lime milk concentration; software design; single chip microcomputer system

在當前的化工生產中，相關人員需利用合理性裝置適時檢測該類生產過程的科學性、相關數據信息的準確性，在應用石灰乳濃度在線檢測裝置后，受該裝置內部性能優勢的影響，在開展數據檢測時可取得理想效果。

1 石灰乳濃度在線檢測裝置的工作原理

石灰乳濃度在線檢測裝置在執行測量工作時，相關人員需科學測量石灰乳的比重值。依照相關攪拌池的具體特點，可利用頂裝插入類密度傳感器來在線測量石灰乳密度，該項傳感器能對多項液態混合物或液體實行線上密度測量，并在該類裝置中顯出濃度值與密度值，并完成相關信號的輸出，有效增強工業生產的過程控制。

石灰乳濃度在線檢測裝置的工作原理為相關人員可利用石灰乳內的浮球來觀察其浮力的變化，其浮力大小的具體變化與該石灰乳的濃度值存有較大關聯，需利用杠桿結構將作用力放大，并將該力度放置到頂裝插入類密度傳感器內，利用模擬信號來完成控制器的傳輸工作。在當前工作人員使用的傳感器中還存有溫度傳感器，該類傳感器可有效控制石灰乳內部的溫度信號，總控制器在接收頂裝插入類密度傳感器與溫度傳感器的各類信號后，利用A/D信號轉換與信號放大等形式換算石灰乳的濃度與密度，并將該數據系進行發送到石灰乳濃度在線檢測裝置的顯示器中。

2 石灰乳濃度在線檢測裝置的整體設計

2.1 硬件設計

2.1.1 測量傳感器

在設計石灰乳濃度在線檢測裝置前，相關人員應明確其硬件中的主要裝置形態。針對硬件設計，測量傳感器的設計較關鍵。比重測量傳感器應用的領域較多，其主要特征為液晶顯示的數據為四位數，在安裝過程中，由于其裝入液體就能完成讀數功能，其安裝使用較便利，在當前的化工生產中其可連續不間斷地進行液體測量，相關人員可將該項裝置放置到生產過程控制中，有效增強該項裝置的控制效果。

2.1.2 S7-1200PLC控制系統

在石灰乳濃度在線檢測裝置的內部，為增強現場控制與相關項目的具體要求，要在該在線檢測裝置中安裝一組以數字運算為主的電子操作系統，并運用到當前的工業環境內。針對S7-1200PLC控制系統來說，在該系統中其可執行算術運算、計數運算、定時、順序控制與邏輯運算等指令，再利用相關模擬數字的輸出與輸入來完成系統控制。在該石灰乳濃度在線檢測裝置中，相關人員依照該裝置的內部功能，合理挑選出S7-1200PLC控制系統，其原因在于該控制系統內部控制器的功能較強大、使用靈活，其能高效滿足多項設備的自動化需求。在S7-1200PLC控制系統的CPU中，其能有效整合輸出電路、輸入電路、集成電源、微處理器等，利用該類控制系統在完成用戶程序的下載后，該CPU內將含有監控應用中所有的設備邏輯。相關人員在使用S7-1200PLC控制系統時，可依照用戶邏輯來完成監控數據的輸出與輸入，對其內部的CPU與控制程序進行合理訪問。

2.1.3 面板設計

在設計石灰乳濃度在線檢測裝置中的硬件設施時，相關人員還需開展必要的面板設計，其具體形態如圖1所示，該類面板的運用范圍較廣泛，如圖書館、展覽館、酒店、賓館、郵政系統與公安消防系統中都能看到該類面板。具體來看，在進行面板的選擇與設計中，相關人員可將其放置到較高級別的網絡內，借助該面板本身的性能來增強相關數據是開放度、透明度。一般來講，硬件系統中的面板在實際應用中帶有高生產力、高效率與高利用率等優勢，利用該項優勢可有效增強石灰乳濃度在線檢測裝置的整體競爭力、縮減應用成本與減少消耗時間等。在線檢測裝置中的面板還帶有高可視化需求，在正式安裝與使用時，工作人員需密切關注面板內部的裝配夾切口、接口與嵌入類密封件的具體位置，利用其位置設計的科學性來滿足面板內部的可視化需求。

2.1.4 通信形態

在使用石灰乳濃度在線檢測裝置期間，相關人員應適時關注該裝置中的通信形態。在當前的在線檢測裝置中其顯示器與PLC控制系統由網線完成連接，相關人員可在面板中精準讀取PLC控制系統中的變量值，借助網線將該項變量值投射到顯示器中，在觀察數據信息的變化程度時，若想調整該類數據，可將其放置到面板中進行修改，并適時調整PLC控制系統中對應的數值。

2.2 軟件設計

2.2.1 顯示界面

在完成了石灰乳濃度在線檢測裝置中的硬件設計后，相關人員應科學設計該裝置中的各類軟件。在設計顯示界面期間，應明確該界面中的主界面、登錄界面與各功能界面的設計方案，及時查找三者的異同。針對主界面，其為調整石灰乳濃度的初始界面，無論其內部的子界面出現何種返回與跳轉，該工作程序都要記錄在主界面內，該界面還能顯現出石灰乳在相關試驗過程中的具體比重值、日期與時間。在主界面中工作人員還能看到與各界面聯系緊密的切換按鍵，為增強主界面的安全性，管理人員在該界面中設置了登錄密碼。對于登錄界面而言，其為主界面與各功能界面的連接界面，在進行使用時要輸入此前設置的密碼，當前該界面的初始密碼為1111，在完成密碼輸入后，可進入各功能界面中。在石灰乳濃度在線檢測裝置中的功能界面中，其主要包含系統設置功能、歷史數據查詢功能、內部參數設置功能與比重值的監控功能。

2.2.2 PLC控制程序

在設計石灰乳濃度在線檢測裝置中的PLC控制程序期間，相關人員需明確該控制程序的設計內容，如時間程序、比重計的清洗過程設計程序、比重值的采樣濾波程序與比重值的讀取轉換程序等。在PLC控制程序內，其重點設計內容為比重值的讀取轉換程序與該數值的采樣濾波程序。針對前者來說，該項數值的讀取轉換程序為將比重計內變送器的信號值放置到PLC寄存器內，再完成相關信號的轉換;而后者的作用主要為降低生產過程中因外部影響而帶來的信號干擾，有效增強比重值測算的準確度。由于石灰乳濃度在線檢測裝置內的攪拌池工作帶有周期性，在攪拌過程中會出現不同形態的噪聲等干擾信號，利用適宜的濾波程序可有效消減噪聲對該數值的影響，適時增強其測量的準確性。

3 石灰乳濃度在線檢測裝置的實際應用

3.1 設計單片機系統

在正式使用石灰乳濃度在線檢測裝置前，相關人員需明確該類裝置的測量、工作原理，并對單片機系統實行合理設計。石灰乳濃度在線檢測裝置中的單片機系統以PLC控制系統為核心，在正式使用時，該類控制系統會合理收集溫度傳感器與頂裝插入類密度傳感器內的濃度信息，在完成對應的數據采集后，利用A/D模式來完成相關數據信息的轉換，并借助顯示屏顯現該裝置中的數據信息。即相關人員在接通石灰乳濃度在線檢測裝置的電源后，其內部的頂裝插入類密度傳感器與溫度傳感器便開始運作，而在單片機系統在完成初始化后，該類系統可快速采樣溫度傳感器、頂裝插入類密度傳感器中的數據信息，在完成數據采樣后，利用系統內部的自動分析功能開始分析、整合與存儲該類數據，將其具體的溫度與濃度呈現在對應的顯示屏中，PLC控制系統中的數據借用相關芯片與網線傳輸到通信系統內。在確認單片機系統內部各項運行裝置較合理后，相關人員可將其放置到石灰乳濃度在線檢測裝置中，并開展適宜的試運行活動。

3.2 控制生產使用過程

在切實掌握了石灰乳濃度在線檢測裝置中的硬件與軟件設計、安裝方式后，相關人員依照此前了解的設計、安裝順序，科學設計其內部的軟件與硬件，再將單片機系統放置到該項裝置內。為增強石灰乳濃度在線檢測裝置的使用效果，在進行實際生產使用前，需對該裝置開展試運行，以便及時發現與解決問題，適時扼殺生產過程中的各項隱患。石灰乳濃度在線檢測裝置在開展試運行前，工作人員需全面檢查該項裝置的硬件與軟件系統，確保其各項功能界面與系統裝置的正常，提升此后數據讀取的科學性。在進行生產使用的過程中，需保留1至2名工作人員及時讀取與記錄系統內部產生的各項數值，并適時審查其與該裝置初始設計時的異同，若在試運行期間發現問題要立即暫停該裝置的運行，及時查明產生問題的原因，并利用針對性措施來解決該問題，再對該系統實行重新運行，直到其讀取的數據信息達到相關標準為止。一般來講，石灰乳中的溫度與濃度值會受到生產場地內部具體環境的影響，也就難以避免地產生誤差，石灰乳濃度在線檢測裝置在實際運行時，其誤差值在0.5°以內較合理，若超出該誤差值，則要全面找尋該裝置的運行問題。

3.3 應用結果

石灰乳濃度在線檢測裝置在完成試運行后，相關人員需科學觀察其檢測數據的準確性，如石灰乳的濃度與溫度等。由于石灰乳濃度在線檢測裝置的運行環境一般，工作人員在考量該項數據時，需將其誤差值納入具體的考量范疇中，透過試運行中的數據可看出該類數據的誤差值在0.5°以內。即，該類裝置在運行中沒有受到相關環境的干擾，其數據信息較精準，因而可將石灰乳濃度在線檢測裝置應用到正式的生產活動中。在利用石灰乳濃度在線檢測裝置開展相關生產活動前，工作人員應適時測量該生產環境中的各項要素，如濕度、溫度等，高效控制該類作業環境，降低該裝置在實際運行中遭受的影響，繼而有效提升該裝置數據測量的準確性，使其更為靈活、安全地應用到化工生產中。

4 結束語

石灰乳濃度在線檢測裝置在進行實際運用時，相關人員需科學檢測該裝置的應用環境，對該裝置的內部軟硬件進行科學化設計，在提升其數據檢測準確性的基礎上，增強其對生產測量環境的適應性，繼而提升石灰乳濃度、溫度的檢測水平。

參考文獻

[1] 李香蘭.廣西北山黃鐵礦型鉛鋅礦床采礦酸性廢水石灰乳處理方法研究[J].礦產與地質，2020，34（4）：810-814.