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CAN總線配料系統(tǒng)的應(yīng)用 | 2020-02-17 |
自動配料系統(tǒng)主要用于樹脂、異丙醇等行業(yè),利用CAN總線技術(shù)的配方控制功能,可以輕松解決該行業(yè)的自動配料管理的需求,助懸劑配料系統(tǒng)PWC各功能模塊間采用CAN總線式連接,稱重模塊可以靠近設(shè)備安裝,減少現(xiàn)場布線,降低使用成本和維護成本,提高系統(tǒng)可靠性能。CAN總線是當今主流五大總線之一。它采用了ISO/OSI模型的物理層數(shù)、據(jù)鏈路層和應(yīng)用層,CAN通信協(xié)議的一個特點是廢除了傳統(tǒng)的地址編碼,代之以對通信數(shù)據(jù)庫進行編碼。料斗秤CAN總線面向數(shù)據(jù)而不是面向節(jié)點,其優(yōu)點是可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制,加入和減少設(shè)備不影響系統(tǒng)的工作。CAN總線通信速率可達到1Mbps;傳輸速率為5kbps時,鋼瓶秤采用雙絞線,傳輸距離可達10km左右,并且數(shù)據(jù)傳輸可靠性高。從物理結(jié)構(gòu)上看,CAN網(wǎng)絡(luò)屬于總線式通信網(wǎng)絡(luò),它與一般的網(wǎng)絡(luò)區(qū)別在于:(1)不同于以太網(wǎng)等管理及信息處理用網(wǎng)絡(luò),它是一種專門用于自動化領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò);(2)其物理特性及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議特性更強調(diào)工業(yè)自動化底層檢測和控制;(3)它采用了和的設(shè)計,可靠性和性能遠高于已經(jīng)陳舊的現(xiàn)場通信技術(shù)。當采用分布式控制時,各模塊及控制電氣元件可直接位于各配料單元,因此可降低大量布線工作,減小線纜用料,對于大型混凝土站及移動組合式混凝土站這一點顯得格外有意義?,F(xiàn)將CAN總線技術(shù)用于此類項目的實施進行簡單的說明: 此類工程的實施主要是使用CAN總線技術(shù)軟件進行配料方案自動切換和維護。 目前,涂劑配料系統(tǒng)的硬件組成主要就是以下兩種方式: 1、以板卡加PC機的模式; 2、以PLC加PC機的模式。針對一些小型的酊劑配料系統(tǒng)如乙酸乙酯、硫化鈉溶液稱重系統(tǒng)等可以采用方案一的硬件配置,其系統(tǒng)簡單、價格適中,可以滿足用戶的基本需求。 其乙酸乙酯配料系統(tǒng)的配置一般如下:工控機 防爆電子秤(如CASGOOD防爆電子秤) 工業(yè)IO板卡(研華或其它系列) 多串口通訊卡(如MOXA卡)。也可以用RS232/RS485轉(zhuǎn)換模塊代替多串口卡。稱重配料系統(tǒng)PWC各種模塊系統(tǒng)的主要組成部分,目前提供8種不同功能類型的模塊,主要有:(1)主控模塊:整合多規(guī)格的軟件功能如HMI、軟邏輯、單一的數(shù)據(jù)庫、配料算法軟件。同時負責(zé)各種子模塊的協(xié)調(diào)管理,把各種子模塊的不同類型數(shù)據(jù),和用戶設(shè)定的數(shù)值進行比較,根據(jù)各個開關(guān)量的輸入輸出狀態(tài)進行邏輯判斷,防爆電子秤把動作要求經(jīng)過下面的子模塊如模擬量輸出模塊、開關(guān)量輸出模塊輸出到控制設(shè)備,相當于PLC的CPU功能;(2)稱重模塊:主要用于對重量的測量,也包含4路的開關(guān)量輸入和4路開關(guān)量輸出;(3)AIO模塊:該模塊具有4~20mA的模擬量輸入和模擬量輸出各兩個通道,防爆電子秤采集通道可以對具有4~20mA輸出的稱重模塊、設(shè)備等進行采集;自動配料系統(tǒng)輸出通道可以用于驅(qū)動控制設(shè)備,防爆電子秤如變頻調(diào)速等。(4)DIO模塊:包含8路數(shù)字量輸入和8路數(shù)字量輸出,主要用于現(xiàn)場開關(guān)量的輸入和輸出,輸入節(jié)點連接設(shè)備的無源接點(干接點),如按鈕輸入、行程開關(guān)、接近開關(guān)等,輸出節(jié)點是繼電器輸出,防爆地磅接點容量為AC250V5A,DC30V5A,可以驅(qū)動交流接觸器,電磁閥等;(5)AI模塊:防爆地磅具有4路4~20mA的模擬量輸入通道,其作用和AIO模塊的輸入部分相同;(6)DI模塊:提供24路開關(guān)量輸入,接點類型和DIO模塊的輸入接點類型相同;(7)AO模塊:防爆地磅具有4路4~20mA模擬量輸出;(8)DO模塊:防爆地磅具有24路開關(guān)量輸出,接點容量為AC250V5A,DC30V5A的開關(guān)量輸出。軟件為CAN總線技術(shù)通用軟件。這個系統(tǒng)比較小,配料過程也不太復(fù)雜,系統(tǒng)監(jiān)控主畫面如下: 配料系統(tǒng)如下: 1、選擇適當?shù)呐浞剑?br>2、計算實際重量; 3、確認空秤(防爆地磅)皮重; 4、選擇自動配料方式; 5、打開過氧化氫1料門,配助劑1,直到助劑1達到設(shè)定值時(即助劑1=秤(防爆電子地磅)當前重量減去空秤(防爆電子地磅)皮重),關(guān)閉助劑門開關(guān),延時1秒,把當前秤(防爆電子地磅)重與空秤(防爆電子地磅)皮重的差值賦給實際丙酮1并啟動配下一批料標志。 6、當配下一批料標志成立時,氰醇硝酸2料門打開,開始配助劑2, 直到助劑2達到設(shè)定值時(即助劑2=秤(防爆地磅)當前重量減去空秤(防爆電子地磅)皮重再減去助劑1重量),關(guān)閉助劑門開關(guān),延時1秒,把當前秤(防爆地磅)重時減去空秤(防爆地磅)皮重重量再減去助劑1重量之后賦給實際碎石2,啟動配下一批料標志。運用CAN總線技術(shù)軟件強大的組態(tài)功能,非常簡單地實現(xiàn)了上述配料功能。當配料系統(tǒng)為大中性的二甲亞砜加工廠等大型配料系統(tǒng),由于系統(tǒng)較復(fù)雜,采用板卡加PC的方案顯然不能滿足控制要求,可以采用方案2。 該配料系統(tǒng)硬件配置為工控機 電子秤(如CASGOOD防爆電子秤) PLC(三菱FX系列或西門子S7-200/300系列或其它系列) DP通訊卡或其它的通信方式。 軟件配置為CAN總線技術(shù)通用軟件。 配料系統(tǒng)配方種類有:、三氯化鋁溶液、助溶劑、乳化劑、活性劑、醇溶液、鹽酸、乙醇、天那水等,計算機根據(jù)人工設(shè)定的配料量、用否選擇和預(yù)先設(shè)定的時序,來自動完成整個配料過程的各類連鎖和控制,這兩類配料系統(tǒng)均可實現(xiàn)如下功能: 1)實現(xiàn)進料、放料、攪拌、出料的自動聯(lián)鎖和控制; 2)能實現(xiàn)計量、進料、放料、攪拌、出料的手動操作的功能; 3)能顯示實時的工作狀況和各種物料參數(shù)??呻S時進行調(diào)用并顯示、打印任何時間的報表與客戶表。具有配比預(yù)存,可隨時進行輸入、修改或刪除某種配比。 4)美觀實用的動態(tài)模擬。利用動態(tài)畫面將計量和卸料過程中的配料閥門、秤(防爆電子地磅)量斗門、出料狀態(tài)(秤(防爆電子地磅)斗內(nèi)料位變化)進行模擬顯示。 5)具備粗稱和細稱功能。(精稱提前量有自動調(diào)整功能,消除落差影響),超差自動報警、自動扣除功能。 6)具有操作員權(quán)限管理功能。 7)具有現(xiàn)場管理及網(wǎng)絡(luò)化的遠程服務(wù)。 8)支持第三方的商業(yè)數(shù)據(jù)庫。目前亞控公司推出新一代軟邏輯控制軟件(KingACT),在一定程度上可以取代PLC控制的功能,KingACT軟件基于現(xiàn)場總線設(shè)備(或板卡)完成對設(shè)備的監(jiān)控,并且與CAN總線技術(shù)軟件無縫進行數(shù)據(jù)交換。具有良好的性價比。 |