CAN總線在礦渣粉螺旋秤控制系統(tǒng)的應(yīng)用
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時(shí)間：2012-11-29
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1 礦渣粉摻加工藝流程及設(shè)備
1.1 工藝流程
礦渣粉添加系統(tǒng)主要由礦渣粉儲(chǔ)存?zhèn)}、葉輪給料機(jī)、穩(wěn)流螺旋給料機(jī)、螺旋計(jì)量秤和斜槽風(fēng)機(jī)組成。物料從上到下通過(guò)上述設(shè)備后，被輸送到磨尾斗式提升機(jī)，與出磨水泥一起進(jìn)入選粉機(jī)混合后，通過(guò)收塵進(jìn)入成品水泥庫(kù)。
1.2 輔助設(shè)備具體情況
1)礦渣粉儲(chǔ)存?zhèn)}：該倉(cāng)容量為100t，由鋼板卷制而成。倉(cāng)外有上料管道，由氣力輸送入料。倉(cāng)頂安裝有四袋壓力式除塵器，倉(cāng)內(nèi)安裝電容料位計(jì)，在倉(cāng)滿(mǎn)時(shí)打鈴報(bào)警。
2)葉輪給料機(jī)：設(shè)計(jì)流量范圍0~10t/h,要求轉(zhuǎn)速可調(diào)，葉輪給料機(jī)的電動(dòng)機(jī)由變頻調(diào)速器控制。
3)穩(wěn)流螺旋給料機(jī)：規(guī)格長(zhǎng)2000mm，直徑300mm，主要作用分割輪下料均勻化，使物料進(jìn)入螺旋計(jì)量秤時(shí)，減少計(jì)量波動(dòng)。
4) 螺旋計(jì)量秤：規(guī)格同穩(wěn)流螺旋給料機(jī)。電動(dòng)機(jī)端固定，另一端用S型拉式傳感器固定在鋼架上。在安裝過(guò)程中要注意保持設(shè)備的水平。
5) 斜槽風(fēng)機(jī)：將粉料輸送至斗式提升機(jī)。根據(jù)物料情況，傾斜度不要小于6%。
啟動(dòng)順序是斜槽風(fēng)機(jī)、螺旋計(jì)量秤、穩(wěn)流螺旋給料機(jī)、葉輪給料機(jī)；停車(chē)順序與此相反。設(shè)備間控制設(shè)有聯(lián)鎖。
2 控制系統(tǒng)的組成
螺旋秤生產(chǎn)廠家提供一套自主開(kāi)發(fā)的智能儀表，用于螺旋秤的計(jì)量控制和標(biāo)定。而對(duì)于其他設(shè)備的起停和聯(lián)鎖由我方負(fù)責(zé)。將這些設(shè)備控制信號(hào)引入到DCS，由DCS監(jiān)視控制（如圖1所示）。
圖1 控制系統(tǒng)示意圖
智能儀表共2塊，外殼均采用通用盤(pán)裝儀表結(jié)構(gòu)，卡入式安裝。面板上有數(shù)據(jù)顯示區(qū)和鍵盤(pán)區(qū)，數(shù)據(jù)顯示區(qū)由八位高亮度數(shù)碼管組成，顯示當(dāng)前過(guò)程值和參數(shù)值。鍵盤(pán)區(qū)由4個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成，分別是菜單鍵、向上、向下選擇鍵和確認(rèn)鍵。一塊完成計(jì)量控制和標(biāo)定功能（以下簡(jiǎn)稱(chēng)控制儀表），安裝在電力室。另一塊完成設(shè)定流量、查詢(xún)累積量和報(bào)警等信息功能（以下簡(jiǎn)稱(chēng)上位儀表），安裝在中控室。兩地相距200m，它們之間的通訊采用CAN總線。
3 CAN總線概述
CAN是控制網(wǎng)絡(luò)ControlAreaNetwork的簡(jiǎn)稱(chēng)，是開(kāi)放式、 數(shù)字化、多點(diǎn)通信的控制系統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)。其總線規(guī)范現(xiàn)已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織制訂為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。CAN總線協(xié)議描述設(shè)備之間的信息傳遞方式，它有以下特點(diǎn)：它是一種多主總線，各節(jié)點(diǎn)可隨時(shí)向其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息。傳輸介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜等，通信速率可達(dá)到1Mb/s。由于CAN總線控制簡(jiǎn)單、擴(kuò)展能力強(qiáng)、系統(tǒng)成本低，軟硬件設(shè)計(jì)已非常成熟，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制。
4智能儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制過(guò)程
4．1 儀表結(jié)構(gòu)
控制儀表的CPU采用AT89C52芯片，它是一種低功耗、高性能的8位單片機(jī)。主要完成數(shù)據(jù)采集、處理和通信功能。內(nèi)部具有8KB的程序存儲(chǔ)器(ROM),用于存儲(chǔ)控制程序。256字節(jié)的RAM用于存儲(chǔ)中間數(shù)據(jù)和結(jié)果。AD轉(zhuǎn)換器采用16位芯片，直接與稱(chēng)重傳感器連接。DA轉(zhuǎn)換器采用電流輸出型芯片?？刂苾x表擴(kuò)展了一個(gè)數(shù)字量子模塊，包含4路隔離DI電路，可用于開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入，接受DCS系統(tǒng)的啟停命令。有3路繼電器輸出，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。另外內(nèi)部還有鍵盤(pán)、顯示電路和CAN總線電路接口電路。
上位儀表主要由單片機(jī)和鍵盤(pán)、顯示電路和CAN總線電路接口電路組成。
4．2計(jì)量控制過(guò)程
控制儀表獲得啟動(dòng)命令后，稱(chēng)重傳感器測(cè)量出計(jì)量秤當(dāng)前的負(fù)荷，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器，讀入到單片機(jī)。因螺旋秤的旋轉(zhuǎn)速度恒定，在單片機(jī)內(nèi)計(jì)算出物料的瞬時(shí)流量。經(jīng)過(guò)CAN總線從上位儀表處獲取設(shè)定流量，調(diào)用PID算法程序，計(jì)算出設(shè)定值后，再通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生4~20mA信號(hào)，控制變頻器的頻率，從而控制葉輪給料機(jī)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在完成控制的同時(shí)，處理瞬時(shí)流量，計(jì)算出累計(jì)量。并按要求計(jì)算出各班的產(chǎn)量。 稱(chēng)重傳感器相關(guān)文章:稱(chēng)重傳感器原理
評(píng)論