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一概述

隨著電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中對電氣設(shè)備控制自動化和智能化程度的要求也越來越高。而目前被應(yīng)用的計算機(jī)配料系統(tǒng)多以工控機(jī)控制系統(tǒng)為主，現(xiàn)場信號通過模擬放大后被傳人載有采集板卡的工控機(jī)系統(tǒng)，此種系統(tǒng)有控制精度低、抗干擾能力差等缺點，而且這種傳輸方法使用的導(dǎo)線多，現(xiàn)場安裝工作量大，投資高。操作人員在控制室不了解現(xiàn)場裝置的工作情況，不能對其進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和故障測試。因此市場上急需一種智能控制監(jiān)控系統(tǒng)，要求完善系統(tǒng)具有高度的人性化設(shè)計、高可靠性，在正常及事故情況下既能對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、保護(hù)和控制，又能對現(xiàn)場工況進(jìn)行集中監(jiān)視、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，并可為調(diào)度室、決策層等管理層人員提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)，以便管理層人員可以直接地了解整個生產(chǎn)情況，避免人為的對數(shù)據(jù)弄虛作假的現(xiàn)象出現(xiàn)，及減少管理人員不必要的工作量。近幾年來隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的不斷完善，智能控制監(jiān)督系統(tǒng)的現(xiàn)場應(yīng)用效果良好，得到了市場的認(rèn)可。本文著重介紹具備CAN總線功能的配料控制儀表的水泥自動配料監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用。

二、CAN總線系統(tǒng)的設(shè)計

控制器局部網(wǎng)CAN(ControllerAreaNet—work)總線是當(dāng)今最為流行的五大總線之一，它是由德國某公司首先提出來的，采用了ISO／OSI模型的物理層數(shù)、據(jù)鏈路層和應(yīng)用層，硬件數(shù)據(jù)自動識別機(jī)制，具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等特點。由于CAN總線采用面向數(shù)據(jù)而非面向節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，使之具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量多，可任意增減網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特點。

1.系統(tǒng)上位機(jī)及其監(jiān)控軟件

(1)組成

系統(tǒng)上位機(jī)采用工業(yè)控制計算機(jī)，Intel2．0G處理器、512M內(nèi)存、80G硬盤、52X光驅(qū)、19”液晶顯示器、WINDOWS2000操作系統(tǒng)和NH一380型CAN總線適配器。

(2)B／S模式軟件功能

操作站主要用于對現(xiàn)場的工況進(jìn)行集中監(jiān)視、數(shù)據(jù)記錄、參數(shù)設(shè)置、定時存盤、報表打印、工廠級信息服務(wù)等，將手／自動切換開關(guān)置于操作站，可實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備手／自動操作轉(zhuǎn)換；同時操作站為其他科室根據(jù)不同權(quán)限，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度室、經(jīng)理室、材料室等不同科室。各級人員能在上位機(jī)上直觀地觀察到生產(chǎn)過程中設(shè)備的運行狀況、實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)等，并根據(jù)不同權(quán)限對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理存儲、打印等工作。通過這些實時數(shù)據(jù)的采集、處理，可以直接地了解整個生產(chǎn)情況，避免以前數(shù)據(jù)弄虛作假的現(xiàn)象及管理人員為取得數(shù)據(jù)去現(xiàn)場取正而帶來不必要的麻煩，從而充分地提高該產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，合理利用人力、物力，實現(xiàn)了高度的自動化控制。

(3)軟件的編制

工作站軟件選用目前比較流行的工控軟件VB6．0作為開發(fā)工具，充分利用WINDOWS提供的COM組件功能和較好圖形界面來提高開發(fā)能力，可以很方便地構(gòu)造自己的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以顯示現(xiàn)場信息的實時采集，并根據(jù)現(xiàn)場儀表返回的設(shè)備運行狀態(tài)在軟件操作界面上進(jìn)行實時模擬操作，便于操作人員及時掌握現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況，對生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)測。軟件通過WINDOWS提供的通訊控件與智能控制器、變頻器和PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊夾實現(xiàn)智能控制器數(shù)據(jù)讀取，數(shù)據(jù)改寫；其軟件主要表現(xiàn)在：系統(tǒng)功能設(shè)計、實時數(shù)據(jù)采集及存儲、班次交接、歷史數(shù)據(jù)查詢打印、數(shù)據(jù)庫維護(hù)等。

①系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)功能設(shè)計是針對整個系統(tǒng)的設(shè)計要求進(jìn)行的，它是整個工程開始的第一步，確定了軟件的整體運行模式、功能和數(shù)據(jù)庫的選擇。

②實時數(shù)據(jù)采集及其存儲

實時數(shù)據(jù)集散控制系統(tǒng)的重要組成部分和控制核心，完成所有要監(jiān)測和控制點的采集和存儲工作，實時曲線的繪制工作，并提供畫面顯示數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)數(shù)據(jù)。

③班次交接的設(shè)計與實現(xiàn)系統(tǒng)班次時間可自行設(shè)置，并根據(jù)設(shè)置的班次時間完成自動的交接班管理和班次數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計。

④歷史數(shù)據(jù)查詢打印設(shè)計歷史數(shù)據(jù)存儲組要提供報表打印數(shù)據(jù)、歷史曲線數(shù)據(jù)。

⑤數(shù)據(jù)庫維護(hù)的設(shè)計

隨著系統(tǒng)運行時間的增加，數(shù)據(jù)庫內(nèi)容會變得比較龐大，因此數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、清除工作在系統(tǒng)使用中是及時必要的，當(dāng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題系統(tǒng)無法正常運行時，可通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)恢復(fù)操作，恢復(fù)受損的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)來快速進(jìn)行系統(tǒng)的恢復(fù)和維護(hù)。

⑥運行操作

系統(tǒng)安裝完成后，用戶可點擊左面菜單或者在開始菜單中進(jìn)入軟件操作界面，啟動程序后要求輸入用戶姓名和密碼，只有輸入正確的用戶名和密碼后才能正常進(jìn)入系統(tǒng)，否則如果連續(xù)6次輸入錯誤用戶名或者密碼，系統(tǒng)將被鎖死，只有取得超級用戶進(jìn)入系統(tǒng)后才能解鎖系統(tǒng)。進(jìn)入系統(tǒng)后首先進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)控界面，用戶可通過鼠標(biāo)或者快捷鍵進(jìn)行實時曲線、歷史曲線、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、打印等操作界面。

四、結(jié)束語

通過對該廠配料系統(tǒng)的改造，大大提高了配料精度，使產(chǎn)品質(zhì)量有了很大提高，并且經(jīng)過2年使用，得到了用戶的認(rèn)可：系統(tǒng)運行可靠性高，界面直觀，操作簡單，維護(hù)方便，控制精度高，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，同時又由于采用變頻控制技術(shù)，實現(xiàn)了企業(yè)節(jié)能減排的環(huán)保指標(biāo)，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)通過改造設(shè)計已成功應(yīng)用在鋼鐵配料燒結(jié)生產(chǎn)線，并可應(yīng)用于其他需要連續(xù)配料的場合。

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