采用CAN总线的矿渣粉螺旋秤控制系统

作者：时间：2013-01-23 来源：网络收藏

1 矿渣粉掺加工艺流程及设备
1.1 工艺流程
矿渣粉添加系统主要由矿渣粉储存仓、叶轮给料机、稳流螺旋给料机、螺旋计量秤和斜槽风机组成。物料从上到下通过上述设备后，被输送到磨尾斗式提升机，与出磨水泥一起进入选粉机混合后，通过收尘进入成品水泥库。
1.2 辅助设备具体情况
1)矿渣粉储存仓：该仓容量为100t，由钢板卷制而成。仓外有上料管道，由气力输送入料。仓顶安装有四袋压力式除尘器，仓内安装电容料位计，在仓满时打铃报警。
2)叶轮给料机：设计流量范围0~10t/h,要求转速可调，叶轮给料机的电动机由变频调速器控制。
3)稳流螺旋给料机：规格长2000mm，直径300mm，主要作用分割轮下料均匀化，使物料进入螺旋计量秤时，减少计量波动。
4) 螺旋计量秤：规格同稳流螺旋给料机。电动机端固定，另一端用S型拉式传感器固定在钢架上。在安装过程中要注意保持设备的水平。
5) 斜槽风机：将粉料输送至斗式提升机。根据物料情况，倾斜度不要小于6%。
启动顺序是斜槽风机、螺旋计量秤、稳流螺旋给料机、叶轮给料机；停车顺序与此相反。设备间控制设有联锁。
2控制系统的组成
螺旋秤生产厂家提供一套自主开发的智能仪表，用于螺旋秤的计量控制和标定。而对于其他设备的起停和联锁由我方负责。将这些设备控制信号引入到DCS，由DCS监视控制（如图1所示）。

图1控制系统示意图
智能仪表共2块，外壳均采用通用盘装仪表结构，卡入式安装。面板上有数据显示区和键盘区，数据显示区由八位高亮度数码管组成，显示当前过程值和参数值。键盘区由4个微动开关组成，分别是菜单键、向上、向下选择键和确认键。一块完成计量控制和标定功能（以下简称控制仪表），安装在电力室。另一块完成设定流量、查询累积量和报警等信息功能（以下简称上位仪表），安装在中控室。两地相距200m，它们之间的通讯采用CAN总线。
3CAN总线概述
CAN是控制网络ControlAreaNetwork的简称，是开放式、数字化、多点通信的控制系统局域网络。其总线规范现已被ISO国际标准组织制订为国际标准。CAN总线协议描述设备之间的信息传递方式，它有以下特点：它是一种多主总线，各节点可随时向其它节点发送消息。传输介质为双绞线、同轴电缆等，通信速率可达到1Mb/s。由于CAN总线控制简单、扩展能力强、系统成本低，软硬件设计已非常成熟，被广泛的应用于工业控制。
4智能仪表的内部结构和控制过程
4．1 仪表结构
控制仪表的CPU采用AT89C52芯片，它是一种低功耗、高性能的8位单片机。主要完成数据采集、处理和通信功能。内部具有8KB的程序存储器(ROM),用于存储控制程序。256字节的RAM用于存储中间数据和结果。AD转换器采用16位芯片，直接与称重传感器连接。DA转换器采用电流输出型芯片。控制仪表扩展了一个数字量子模块，包含4路隔离DI电路，可用于开关信号输入，接受DCS系统的启停命令。有3路继电器输出，发出报警信号。另外内部还有键盘、显示电路和CAN总线电路接口电路。
上位仪表主要由单片机和键盘、显示电路和CAN总线电路接口电路组成。