智能CAN总线仪表在水泥配料系统中的应用

　　一、概述

　　随着电子技术、传感器技术、通信技术、计算机及网络技术的高速发展, 现代工业控制系统中对电气设备控制自动化和智能化程度的要求也越来越高。而目前被应用的计算机配料系统多以工控机控制系统为主, 现场信号通过模拟放大后被传入载有采集板卡的工控机系统, 此种系统有控制精度低、抗干扰能力差等缺点, 而且这种传输方法使用的导线多, 现场安装工作量大, 投资高。操作人员在控制室不了解现场装置的工作情况, 不能对其进行参数调整和故障测试。因此市场上急需一种智能控制监控系统, 要求完善系统具有高度的人性化设计、高可靠性, 在正常及事故情况下既能对设备进行监测、保护和控制, 又能对现场工况进行集中监视、数据远传, 并可为调度室、决策层等管理层人员提供现场数据, 以便管理层人员可以直接地了解整个生产情况, 避免人为的对数据弄虚作假的现象出现, 及减少管理人员不必要的工作量。近几年来随着现场总线技术的不断完善, 智能控制监督系统的现场应用效果良好, 得到了市场的认可。本文着重介绍具备 CAN 总线功能的配料控制仪表的水泥自动配料监控系统的设计和应用。

　　二、CAN 总线系统的设计

　　控制器局部网 CAN ( Controller Area Net-work) 总线是当今最为流行的五大总线之一, 它是由德国 Bosch 公司首先提出来的, 采用了 ISO/OSI模型的物理层数、据链路层和应用层, 硬件数据自动识别机制, 具有传输距离远、抗干扰能力强、可靠性高等特点。由于 CAN 总线采用面向数据而非面向节点的数据传输机制, 使之具有网络节点数量多, 可任意增减网络设备的特点。CAN 总线通信最高速率可达到 1Mbps; 传输速率为 5kbps时, 采用屏蔽双绞线, 传输距离可达 10km, 并且数据传输可靠性高。

　　系统设计时应注意如下要点:

　　1、为使阻抗匹配, 应保证总线两端加 120Ω的终端电阻; 此总线匹配电阻在长线传输时尤为重要, 若总线电阻不符合标准则会引起诸多通讯问题。

　　2、CAN 总线适配卡或者 CAN 总线通讯模块( 型号: NH- 380) 配有光电隔离器, 可增强系统的抗干扰能力。

　　三、系统构成

　　在水泥配料系统中, 一般是使用皮带秤、给料机、螺旋秤等连续计量设备进行原料的配比计量工作, 系统配置简图如下:

　　1、系统总体结构

　　总体结构框图如图 3 所示, 系统采用 B/S 模式实现远程访问和现场控制功能, 通过配置 B/S 模式服务器, 连接本地局域网的各个具有权限用户可随时登陆服务器进行数据的查看和打印工作。为了保证系统的安全性, 为客户提供具有用户权限的访问模式, 具备不同权限的用户可进行不同级别的数据操作。