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CAN總線在礦渣粉螺旋電子秤控制系統的應用
時間:2019/12/23 9:38:05 點擊次數:8211

CAN總線在礦渣粉螺旋電子秤控制系統的應用

1礦渣粉摻加工藝流程及設備

1.1工藝流程

礦渣粉添加系統主要由礦渣粉儲存倉、葉輪給料機、穩流螺旋給料機、螺旋計量秤和斜槽風機組成。物料從上到下通過上述設備后,被輸送到磨尾斗式提升機,與出磨水泥*起進入選粉機混合后,通過收塵進入成品水泥庫。

1.2輔助設備具體情況

1)礦渣粉儲存倉:該倉容量為100t,由鋼板卷制而成。倉外有上料管道,由氣力輸送入料。倉頂安裝有四袋壓力式除塵器,倉內安裝電容料位計,在倉滿時打鈴報警。

2)葉輪給料機:設計流量范圍0~10t/h,要求轉速可調,葉輪給料機的電動機由變頻調速器控制。

3)穩流螺旋給料機:規格長2000mm,直徑300mm,主要作用分割輪下料均勻化,使物料進入螺旋計量秤時,減少計量波動。

4)螺旋計量秤:規格同穩流螺旋給料機。電動機端固定,另*端用S型拉式傳感器固定在鋼架上。在安裝過程中要注意保持設備的水平。

5)斜槽風機:將粉料輸送至斗式提升機。根據物料情況,傾斜度不要小于6%

啟動順序是斜槽風機、螺旋計量秤、穩流螺旋給料機、葉輪給料機;停車順序與此相反。設備間控制設有聯鎖。

2控制系統的組成

螺旋電子秤生產廠家提供*套自主開發的智能儀表,用于螺旋電子秤的計量控制和標定。而對于其他設備的起停和聯鎖由我方負責。將這些設備控制信號引入到DCS,由DCS監視控制(如圖1*示)。

智能儀表共2塊,外殼均采用通用盤裝儀表結構,卡入式安裝。面板上有數據顯示區和鍵盤區,數據顯示區由八位*亮度數碼管組成,顯示當前過程值和參數值。鍵盤區由4個微動開關組成,分別是菜單鍵、向上、向下選擇鍵和確認鍵。*塊完成計量控制和標定功能(以下簡稱控制儀表),安裝在電力室。另*塊完成設定流量、查詢累積量和報警等信息功能(以下簡稱上位儀表),安裝在中控室。兩地相距200m,它們之間的通訊采用CAN總線。

3CAN總線概述

CAN是控制網絡C0ntr0lAreaNetw0rk的簡稱,是開放式、數字化、多點通信的控制系統*域網絡。其總線規范現已被IS0*標準組織制訂為*標準。CAN總線協議描述設備之間的信息傳遞方式,它有以下特點:它是*種多主總線,各節點可隨時向其它節點發送消息。傳輸介質為雙絞線、同軸電纜等,通信速率可達到1Mb/s。由于CAN總線控制簡單、擴展能力強、系統成本低,軟硬件設計已非常成熟,被廣泛的應用于工業控制。

4智能儀表的內部結構和控制過程

41儀表結構

控制儀表的CPU采用AT89C52芯片,它是*種低功耗、*性能的8位單片機。主要完成數據采集、處理和通信功能。內部具有8KB的程序存儲器(R0M),用于存儲控制程序。256字節的RAM用于存儲中間數據和結果。AD轉換器采用16位芯片,直接與稱重傳感器連接。DA轉換器采用電流輸出型芯片??刂苾x表擴展了*個數字量子模塊,包含4路隔離DI電路,可用于開關信號輸入,接受DCS系統的啟停命令。有3路繼電器輸出,發出報警信號。另外內部還有鍵盤、顯示電路和CAN總線電路接口電路。

上位儀表主要由單片機和鍵盤、顯示電路和CAN總線電路接口電路組成。

42計量控制過程

控制儀表獲得啟動命令后,稱重傳感器測量出計量秤當前的負荷,通過A/D轉換器,讀入到單片機。因螺旋電子秤的旋轉速度恒定,在單片機內計算出物料的瞬時流量。經過CAN總線從上位儀表處獲取設定流量,調用PID算法程序,計算出設定值后,再通過D/A轉換芯片產生4~20mA信號,控制變頻器的頻率,從而控制葉輪給料機電動機的轉速。在完成控制的同時,處理瞬時流量,計算出累計量。并按要求計算出各班的產量。

43標定過程;

431.皮重標定過程

*先標定螺旋電子秤的皮重,*般要連續標定3次,每次的值應該相等,這樣才能保證*。這個過程就是調用標定子程序,將10s(此數可調)的皮重值讀入單片機,平均后的皮重值存儲于單片機作為zui新標定值。

432.實物標定過程

按照固定設定轉速下料*段時間,將控制儀表上獲得的累計值與實際下料值相比較,修正稱量系數。此過程調用實物標定子程序,將螺旋電子秤的毛重值讀入單片機,去除皮重值后,計算出實物累計量。再稱量出實際下料量,通過鍵盤輸入到單片機中。單片機就會計算出稱量系數。*般標定3次,就能標*。

5智能儀表間通信的設計

51CAN節點的硬件設計

*個CAN節點由單片機、CAN控制器、CAN收發器等組成,

CAN控制器選用Philips*的SJA1000。其內部分別為控制器寄存器組、發送緩沖區和接收緩沖區,它們組成32個字節的尋址空間。為了連接到單片機,SJA1000提供*個復用的地址/數據總線和附加的讀/寫控制信號,SJA1000能被看作單片機AT89C52的外圍存儲器。為了保證系統的同步,使用了*個24MHz的晶振作為SJA1000的振蕩器,用它的7號引腳(CLK0UT)作為AT89C52的時鐘脈沖。系統中SJA1000的片選由單片機的P2.7口控制。如圖2*示。

CAN總線收發器選用82c250,主要負責物理接口部分的處理,包括邏輯電平的控制和接口電氣特性的處理,它是SJA1000與物理總線的接口。在CAN總線的網絡終端,需加*個120Ω的匹配電阻Rt??梢苑乐乖谧?不連續的情況下出現反射現象,而使信號扭曲。

5.2CAN總線通信軟件的設計

本系統CAN節點通信功能主要是將本節點的數據信息傳送給CAN通信網絡的另*個節點,以及接收網絡上另*個節點傳來的信息。CAN總線單個節點的軟件設計主要包括CAN節點初始化,信息的接收和信息的發送3個子模塊。選用德國Keil*推出的KeilC軟件進行目標代碼編譯。

軟件設計包括3個子模塊:

1)初始化子模塊:*先AT89C52關閉SJA1000*有中斷源,然后進行初始化設置,主要有:設置工作方式,配置時鐘分頻寄存器,設置驗收碼寄存器,設定波特率等等工作。在初始化內部寄存器時,注意各節點位速率*致,收發同步。初始化結束后,進入工作狀態。

2)接收子模塊:負責節點信息的接受,報文的接收有兩種方式,中斷和查詢接受方式,為提*實時性,采用中斷方式接收。當CAN控制器接受到信息后向微控制器發出中斷信號,微控制器執行中斷程序將信息讀入。

3)發送子模塊:負責節點信息的發送,將要發送的信息組合成*幀,放入發送緩沖器中,然后啟動SJA1000發送即可。

6結束語

螺旋計量秤采用了以單片機為核心的智能儀表,其內部包括*的A/D、D/A轉換器,使得控制系統穩定、*。用CAN總線通信,提*了系統的反應速度和實時性。CAN節點的連接只要兩根線,也節省了部分電纜。該系統調試后已運行數月,運轉情況良好,達到設計要求。

以上就是CAN總線在礦渣粉螺旋電子秤控制系統的應用的詳細說明,望采納!

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