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1、基于CAN总线的分布式气力输灰控制系统陈纪援福建龙净环保股份有限公司(364000)摘要：针对传统系统的不足和局限,提出了一种新颖的模块化，分布式控制系统，探讨了CAN总线的应用，最后，详细介绍了一个工程实例。叙词:CAN总线气力输灰控制ADistributedSystemBasedonCANBusForPneumaticConveyingChenJiyuanFujianLongkingCo.,Ltd.(364000)Abstract:Anewdistributedsystem,whichismodu
2、larandbasedonCANbus,forthecontrollingofpneumaticconveyingisbroughtforward,theapplicationofCANbusonthesystemisdiscussed,andanactualapplicationofthesystemonapowerplantisdescribedindetail.Keywords:canbuscontrolsystemforpneumaticconveying1.引言气力输灰具有环保效益好，飞灰的
3、综合利用率高等优点。80年代以来广泛应用于火力发电厂，其中最主要的用途是输送电除尘器收集下来的飞灰。通常，电除尘器的每个灰斗上装一个仓泵，根据除尘器的大小，仓泵的数量从几个到几十个,但各仓泵的控制是一样的，即检测压力,料位等信号,周期性地打开或关闭电磁阀以驱动相关的阀门，按工艺规定的步骤，用压缩空气把仓泵中的飞灰送到灰库。从电气的角度看,这是一种开关量的顺序控制。目前，基本上都采用PLC控制,即把所有的输入输出信号直接或间接(通过PLC的远程I/O站)引到中控室，由PLC的CPU模块进行信号的处理和控
4、制。但这种传统的集中控制模式存在着一些不足：首先，风险大。当CPU模块或其它中央硬件发生故障时,所有的仓泵都受影响，甚至整个系统“崩溃”。虽然可以采用双机冗余热备，但不能从根本上消除风险问题。况且，双机热备系统的成本一般较高，非所有用户能够承受。其次，投资增加。由于大量的信号要引到中控室(或远程I/O站)，在电缆及施工方面的成本必定更高。控制柜集中放在中控室或远程I/O站要占用建筑空间，导致土建方面的投资增加，有些改造工程根本就没有空间来安装额外的控制柜。还有，灵活性不好，无法模块化。当要增加仓泵或其
5、它设备时,不但软，硬件需要修改,而且还要增设电缆,费钱费工。2.思路及解决办法针对集中模式的缺点和气力输灰系统的特点，能否找到一种更理想的解决方案呢？答案是肯定的！先分析气力输灰系统的特点。事实上，无论大小，系统基本上由空压机子系统，灰库子系统和仓泵子系统三大块组成。只不过系统大一点，仓泵的数量就多一些，反之,仓泵的数量就少一些，因而，很适于模块化。在物理空间上，这三个子系统通常是分开的，相互距离可达数百米，所以，采用分布式较适宜。我们的做法是，每个仓泵上装一个现场控制箱，称之为仓泵现场箱，箱内装有微
6、控制器，I/O输入输出电路及电磁阀，构成一个完整的仓泵控制器。它能够独立地控制该仓泵。同样，在空压机房装一个现场控制箱，称之为空压机现场箱，负责空压机子系统的信号采样和启停控制。在灰库上也设一个灰库现场箱，负责料位信号的采样和灰库除尘器的控制。各现场箱通过一条通讯电缆相互连接，并引到中控室的上位计算机上。由于控制箱是现场放置，电缆就近接入，不必拉到中控室(或远程I/O站)，节省了大量的电缆。此外，各控制箱自身是一个独立的控制器，某一个或几个出现故障，只影响局部，不会导致整个系统崩溃，从根本上化解了“中
7、央集权”的风险。从网络的角度看，各个现场箱是网络上的一个智能节点。所谓“智能”，指该节点带有微控制器，无需中央控制器干预，能够独立地工作。智能节点，上位计算机，通讯网络三者构成了一个分布式控制系统。各节点不停地交换信息，保证整个系统协调地工作。而上位计算机仅仅是监控和管理系统。在这种分布式系统中，网络扮演着至关重要的角色，各节点靠它来实现信息互通，共享资源。它象人的神经，起到联络整个系统的作用。因而，选择什么样的总线来构建网络,关系到分布式系统的成败。根据输灰系统的特点，我们选择CAN总线来构建网络。
8、之所以选择它，是基于如下考虑：首先，CAN总线采用多主协议，各节点的地位平等，彼此之间可以随心所欲地通讯，是真正的“点到点”通讯协议。其次，它具有极高的可靠性和出色的实时性。此外，它还有开放，成本低，和芯片普及等方面的优势。1.CAN总线介绍CAN是英文ControllerAreaNetwork的缩写，意为控制器局部网，它属于现场总线范畴，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN的应用范围遍及高速网络到低成本的多线路网络。与一般的通信总线
