CAN總線在H2/N2比控制系統(tǒng)中應(yīng)用
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河南省世紀(jì)金源化工有限責(zé)任公司是原河南省息縣化肥廠于2004年轉(zhuǎn)制后的私有股份制企業(yè)，我廠自1996年開始就使用了H2/N2比自動控制系統(tǒng)，使用效果很好。但隨著生產(chǎn)能力的逐步擴大，再加上甲醇系統(tǒng)的投運，原來的系統(tǒng)已不適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)的要求：滯后時間（煤氣柜出口到合成塔進口時間）加長，對氣柜出口H2的調(diào)節(jié)，只能在40多分鐘以后才能在合成進口的循環(huán)H2表上反應(yīng)出來，所以合成H2/N2比基本上控制不著，這給制氣崗位的操作帶來很大的難度，也造成了合成塔壓力不穩(wěn)，生產(chǎn)效果很不理想。
于2006年4月份，我公司與成都遠達自控技術(shù)研究所合作，新上了一套合成H2/N2比自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)與原系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和形式上都不太一樣，把CAN總線引入了該系統(tǒng)：即所有要采集的數(shù)據(jù)，全部通過CAN總線傳送到H2/N2比控制機上，包括制氣爐的控制、遠程終端的顯示，都是通過CAN總線進行傳輸?shù)?。其控制網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下所示：
各部分的功能和作用：
1、 H2/N2比控制器：是本系統(tǒng)的控制核心。它對每條CAN總線匯集過來的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、計算和控制，并通過CAN總線對煤氣發(fā)生爐進行控制，同時把相關(guān)數(shù)據(jù)也是通過CAN總線在控制微機或遠程終端上進行顯示。它有多個CAN口和一個RS232口（其中RS232口是與控制微機的接口），并設(shè)有手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以很方便地進行手動和自動轉(zhuǎn)換。
2、 數(shù)據(jù)采集器：采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為控制系統(tǒng)提供控制參數(shù)。每個數(shù)據(jù)采集器都有8路輸入和1路輸出端口，可以同時采集不同的8種信號（0--10mV、4--20mA、各種熱電阻、K分度mV等）。所有采集到的數(shù)據(jù)都通過一條CAN總線傳送到H2/N2比控制器內(nèi)。
3、 煤氣發(fā)生爐控制微機：是帶CAN口的各種煤氣發(fā)生爐控制微機。如果原控制微機沒有CAN口，還要另外加CAN卡，或者更換控制微機。
4、 顯示控制微機：主要是對所控制的各種參數(shù)進行顯示，并對所要采集的數(shù)據(jù)進行設(shè)置和處理時用。正常使用時修改各種參數(shù)也要用到。這個控制微機運行與否，不影響H2/N2控制器的正常運行，也不影響該系統(tǒng)的正?？刂?。
5、 遠程顯示終端：只作遠程顯示和監(jiān)控用。通過CAN總線可以進行遠距離傳輸和顯示（最遠可以達到10KM）。
6、 CAN總線：是由兩芯屏蔽電纜組成，每根CAN總線的首尾兩端都要加上一只120Ω電阻。它是數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)控制的通道。
*該系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制所要求的基本數(shù)據(jù)：
1、 氣柜出口半水煤氣流量：是煤氣柜所有出口半水煤氣流量的總和。每個流量都是通過差壓變送器根據(jù)測出來的煤氣柜出口的差壓計算出來的，可以很準(zhǔn)確的反應(yīng)出流過煤氣柜出口的半水煤氣的流量。它是一個比較關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，如果該數(shù)據(jù)有問題，或者過低，該系統(tǒng)就要停運或者不能運行。
2、 煤氣柜高度：是通過差壓變送器測出煤氣柜升高后所產(chǎn)生的壓差，來轉(zhuǎn)換為高度而顯示出來。
3、 煤氣柜出口半水煤氣的溫度：是通過一只Pt100的熱電阻測得的，它不只是反應(yīng)半水煤氣溫度的高低，還是半水煤氣流量進行溫度補償?shù)囊罁?jù)。
4、 煤氣柜出口氫：是通過一臺紅外線氫分析儀來執(zhí)行的。輸出信號是0―10mv。
5、 脫碳出口總氫：是通過一臺紅外線氫分析儀和一臺紅外線一氧化碳分析儀來完成。它是脫碳出口H2與脫碳出口CO的總和。它是反應(yīng)甲醇生產(chǎn)負荷的重要指標(biāo)，輸出信號都是4―20mA。
6、 脫碳出口一氧化碳：是通過一臺紅外線一氧化碳分析儀來分析的。它是反應(yīng)甲醇生產(chǎn)負荷的重要指標(biāo)，輸出信號是4―20mA。
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