|
係統簡介：
橡(xiang)膠(jiao)加(jia)工(gong)企(qi)業(ye)在(zai)混(hun)煉(lian)橡(xiang)膠(jiao)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)含(han)塵(chen)廢(fei)氣(qi)以(yi)及(ji)顆(ke)粒(li)物(wu)，嚴(yan)重(zhong)汙(wu)染(ran)車(che)間(jian)及(ji)周(zhou)邊(bian)環(huan)境(jing)，極(ji)大(da)地(di)影(ying)響(xiang)生(sheng)產(chan)操(cao)作(zuo)及(ji)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)身(shen)體(ti)健(jian)康(kang)。在(zai)混(hun)橡(xiang)車(che)間(jian)改(gai)造(zao)的(de)同(tong)時(shi)，對(dui)車(che)間(jian)環(huan)保(bao)設(she)施(shi)與(yu)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)實(shi)行(xing)“三同時”，對汙染嚴重的混橡室、配料間、上料係統、輾葉間裝置等生產設備進行汙染治理。我們采用了Advantech公司的工業控製計算機、數據采集板卡、數字量輸入輸出板卡、模擬量輸出板卡等工控產品，係統穩定性良好，取得了較好的經濟效益。
係統要求：
1） 實時在線監測氣包壓力、脈衝閥出口壓力、以及標耙加速度等電信號；
2） 實時檢測汙染源周圍的大氣質量以及各種主要汙染源成分；
3） 根據檢測的周圍空氣質量實時控製洗塵設備的吸附效率；
4） 根據需要在線除去吸塵通道中的吸附物；
5） 實時報表打印、曆史數據存儲等；
6） 實時在線繪製氣包壓力、脈衝閥壓力以及標耙加速度的變化曲線。
解決方案：
控製係統的硬件設備選型及其應用特性
由於氣包除塵過程是極其短暫的，大約隻有100～150ms的時間，控製工程最為關鍵的如何利用香農（Shannon）采樣理論將外部信號毫無失真地采集並轉化為計算機所用的數字信號，要實現這一過程必須有滿足兩個條件：（1）響應速度要達到１0kHz壓力變送器以及響應速度要達到１5kHz的壓力變送器；（2）電信號每個通道采集的速率的至少為30ks/s.
為滿足此設計要求，以及實時控製的需要，選用了高采集速率的數據采集板卡PCL－818HD，12bit模擬量輸出板卡PCL－728，還選用了驅動能力達到24V@100mA的直流繼電器驅動板卡PCL－725，
為了充分反映整個除塵過程中氣壓、jiasuduxinhaobianhuadequshi，xitongyaoqiushishikongzhixitongzaidakaidiancifadetongshi，biankaishijinxinggaosushujucaiji，jiduijisuanjikongzhixitongeryan，shujucaijihediancifakaiqidongzuoshibingxinggongzuode，weileshixianzheyigongneng，caiyongleyougongyekongzhijisuanjitongguoPCL-725給PLC發送TTL電平控製命令的同時，便開始進行數據采集，驅動電磁脈衝閥由PLC來實現，考慮到PLC的de響xiang應ying時shi間jian以yi及ji電dian磁ci閥fa的de響xiang應ying時shi間jian，實shi際ji上shang是shi在zai電dian磁ci脈mai衝chong閥fa閥fa門men開kai啟qi之zhi前qian，工gong業ye控kong製zhi計ji算suan機ji便bian開kai始shi進jin行xing數shu據ju采cai集ji了le，正zheng好hao滿man足zu了le裝zhuang置zhi實shi時shi控kong製zhi的de需xu要yao。
軟件設計
benzhuangzhiyaoqiukongzhixitongjuyoujiaoqiangdeshishinengli，bingqiekongzhixitongzaishishikongzhigekongzhidanyuandetongshi，haiyaojinxingshishishujuchulihecunzhu，yinci，yaoqiubencekongruanjianjuyouyuzhixiangshiyingdeshishixingneng。weici，caiyongVisual C＋＋完成對PCL－818HD、PCL－725，PCL－728等板卡底層端口的讀寫，並將其編譯成動態連接庫（DLL），以供其它程序調用。Visual Basic具有極強的對應用層程序支持的能力，而缺乏對硬件底層的訪問能力，因此，本控製係統采用Visual Basic編寫人機接口程序（HMI Human Machine Interface），完成控製程序初始化參數的設置、文件操作管理、數據的存貯、以及與其它應用程序的接口管理等。 Matlab具有強大數值計算功能和豐富的函數庫，然而作為一種以解釋方式運行的高級計算機語言,Matlab程序的執行效率較低。整個控製程序將Visual C++以及Visual Basic程序和Matlab三者的優勢結合起來，實現三者無縫隙的連接，很好的解決數據存儲、處理以及圖形繪製之間的矛盾，從而大大減少軟件的開發周期，降低程序設計的複雜度。
係統抗幹擾措施：
在(zai)本(ben)實(shi)時(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)，由(you)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)十(shi)分(fen)微(wei)弱(ruo)，必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)各(ge)種(zhong)抗(kang)幹(gan)擾(rao)手(shou)段(duan)來(lai)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao)對(dui)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)影(ying)響(xiang)。幹(gan)擾(rao)進(jin)入(ru)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)（1）從係統的工頻電源進入，（2）通過電磁耦合，（3）通(tong)過(guo)監(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)進(jin)入(ru)。由(you)於(yu)數(shu)字(zi)濾(lv)波(bo)是(shi)以(yi)對(dui)信(xin)號(hao)的(de)高(gao)速(su)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)，但(dan)高(gao)速(su)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)采(cai)樣(yang)量(liang)化(hua)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)有(you)限(xian)，係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)了(le)模(mo)擬(ni)濾(lv)波(bo)和(he)數(shu)字(zi)濾(lv)波(bo)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)方(fang)法(fa)。即(ji)先(xian)用(yong)模(mo)擬(ni)濾(lv)波(bo)去(qu)掉(diao)大(da)部(bu)分(fen)的(de)幹(gan)擾(rao)能(neng)量(liang)，然(ran)後(hou)再(zai)用(yong)高(gao)速(su)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)，對(dui)原(yuan)始(shi)采(cai)樣(yang)數(shu)據(ju)中(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)進(jin)行(xing)數(shu)字(zi)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)，以(yi)取(qu)得(de)最(zui)佳(jia)的(de)濾(lv)波(bo)效(xiao)果(guo)。
共模抑製技術
為提高係統的抗幹擾性能，係統采用差分輸入方式，采用差分輸入可使來自設備震動、以及變送器的白噪聲幹擾相互抵消，實現了共模抑製電噪聲。
模擬地隔離技術
為(wei)了(le)使(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)防(fang)止(zhi)外(wai)界(jie)幹(gan)擾(rao)除(chu)了(le)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi)以(yi)外(wai)，在(zai)過(guo)程(cheng)與(yu)過(guo)程(cheng)通(tong)道(dao)之(zhi)間(jian)也(ye)采(cai)取(qu)隔(ge)離(li)方(fang)法(fa)，使(shi)其(qi)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)與(yu)外(wai)界(jie)的(de)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)和(he)變(bian)送(song)儀(yi)表(biao)之(zhi)間(jian)沒(mei)有(you)公(gong)共(gong)地(di)線(xian)，而(er)是(shi)采(cai)用(yong)繼(ji)電(dian)器(qi)隔(ge)離(li)方(fang)式(shi)，以(yi)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)。
數字濾波處理技術
為了消除隨機信號以及其它幹擾信號對壓力、加速度信號趨勢圖的影響，軟件設計時采用了軟件濾波方法。
在zai測ce量liang的de過guo程cheng中zhong，由you於yu傳chuan感gan器qi的de輸shu出chu信xin號hao隻zhi有you幾ji微wei伏fu到dao幾ji百bai微wei伏fu，且qie內nei含han有you大da量liang白bai噪zao聲sheng，變bian送song器qi本ben身shen也ye有you白bai噪zao聲sheng的de幹gan擾rao，同tong時shi信xin號hao又you經jing過guo變bian送song器qi放fang大da，因yin此ci，PCL－818HDcaijidexinhaobukebimiandecanzazhedaliangdebaizaosheng，qieyouyongxinhaohenrongyibeizaoshengxinhaosuoyanmei，weilexiaochuzaosheng，benshejicaiyongshuzixinhaochulijishuzhongdewudiansancipinghuashuzilvbofa。
|
