CAN總線在流光放電等離子體煙氣脫硫監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
CAN接口適配卡的結(jié)構(gòu)相對比較簡單,專門負(fù)責(zé)在上位微機(jī)與CAN總線之間傳遞消息,其結(jié)構(gòu)如圖4所示。從圖中可以看出適配卡由微控制器電路、雙口RAM電路和CAN通信控制電路三部分組成。有了前面測控節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),這里依然選擇80C196KC作為微控制器,比較常用的是采用功能相對簡單的89C51(ATMEL公司的產(chǎn)品)[5]。選擇雙口RAMIDT7132作為PC機(jī)與80C196KC交換數(shù)據(jù)的通道,并采用內(nèi)存映像法[6],把IDT7132數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址直接映射到PC機(jī)內(nèi)存空間的高端。CAN通信部分與測控節(jié)點(diǎn)相同,這里不再詳述。設(shè)計(jì)中若采用中斷接收數(shù)據(jù)方式,應(yīng)注意在SJA1000的INT引腳和VCC引腳間接一上拉電阻(約5kΩ),否則會(huì)一直處于中斷狀態(tài)。
3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括現(xiàn)場測控節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集與處理軟件設(shè)計(jì)、CAN接口適配卡通信軟件設(shè)計(jì)和上位機(jī)管理軟件設(shè)計(jì)。上位機(jī)管理軟件采用VisualC++編寫,主要完成設(shè)備狀態(tài)和工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集;向測控節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求修改控制參數(shù);顯示動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史曲線圖;對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和打印報(bào)表?,F(xiàn)場測控節(jié)點(diǎn)軟件采用80C196匯編語言編程,主要完成三項(xiàng)任務(wù):一是檢測系統(tǒng)各項(xiàng)物理參數(shù)以及設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)并傳到CAN總線上,以監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行狀況和趨勢;二是根據(jù)控制算法對相應(yīng)的量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制;三是對異常狀況的報(bào)警處理。CAN接口適配卡通信軟件跟測控節(jié)點(diǎn)CAN通信軟件基本相同。下面著重介紹CAN通信軟件的設(shè)計(jì)。程序首先對SJA1000進(jìn)行初始化,設(shè)置好工作模式、濾波功能、通信波特率和輸出特性后,就處于接收中斷中。在接收完畢后,對接收的信息進(jìn)行處理,或響應(yīng)遠(yuǎn)程幀,或調(diào)用發(fā)送子程序發(fā)送數(shù)據(jù),或向上位機(jī)報(bào)警。在此期間若有錯(cuò)誤發(fā)生,可以利用SJA1000方便的錯(cuò)誤代碼捕捉功能了解詳細(xì)信息并啟動(dòng)錯(cuò)誤處理機(jī)制。主程序流程圖如圖5所示。在整個(gè)通信軟件設(shè)計(jì)中,SJA1000的初始化至關(guān)重要,直接關(guān)系到系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。其流程圖如圖6所示。注意,SJA1000有個(gè)測試寄存器(地址為0x09),可以通過寫入并讀它的數(shù)值來判斷CPU與SJA1000的硬件連接是否正確。
圖5CAN通信主程序流程圖圖6SJA1000初始化流程圖
本系統(tǒng)以國家863科技攻關(guān)項(xiàng)目為依托,在廣東杰特科技發(fā)展有限公司和北京交通大學(xué)等單位開發(fā)的流光放電等離子體煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了試驗(yàn)和調(diào)試,系統(tǒng)工作穩(wěn)定、高效。交直流疊加電源可以在工業(yè)規(guī)模的反應(yīng)器中產(chǎn)生分布良好的流光放電等離子體,通過12000Nm3/h煙氣量試驗(yàn),在SO2初始濃度約1000ppm條件下,脫硫率>95%,滿足工業(yè)實(shí)用的要求。
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評(píng)論