基于MODBUS總線(xiàn)的選礦計量網(wǎng)絡(luò )監控系統開(kāi)發(fā)
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4.2 水分檢測
水分在線(xiàn)檢測是本系統中特別重要的一環(huán)。水分檢測的方法有很多種，目前主要有：紅外水分檢測技術(shù)、微波測濕技術(shù)、中子測濕技術(shù)等等。
紅外水分儀是利用水分子吸收特殊波長(cháng)近紅外光的能量， 而基本不吸收另外波長(cháng)近紅外光的能量這一原理工作的。
紅外水分檢測儀具有不接觸物料能在線(xiàn)測量的優(yōu)點(diǎn)， 在一定水分范圍內測量結果比較準確，主要用于煙草、茶葉行業(yè)。但也有其突出的缺點(diǎn)，主要在于一旦含水量超過(guò)一定的范圍，將出現誤檢結果。 如物料被水掩蓋時(shí)， 由于水鏡面的形成反而使特殊波長(cháng)近紅外光反射增強，水分儀反而會(huì )認為水分很少，此時(shí)就要考慮水分補償的問(wèn)題，而且在生產(chǎn)中需要嚴格保證含水量在水分儀的檢測范圍內。
4.3 礦漿流量檢測
要測控的對象液態(tài)礦料屬于具有導電性的泥漿類(lèi)流體，故選用襯里為聚氨酯橡膠的電磁流量計檢測其流量。電磁流量計所依據的基本理論是法拉第電磁感應定律，當導體切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，導體內將產(chǎn)生電動(dòng)勢。導管內導體平均流速V 或流量Qv (Qv =VπD2 /4)與感應電動(dòng)勢的大小成正比例關(guān)系，從而可測量管內流動(dòng)的導體流體的流量。
電磁流量計的優(yōu)點(diǎn)主要有：
(1) 接觸流體的部分結構簡(jiǎn)單，不會(huì )改變流場(chǎng)分布，不會(huì )引起堵塞、無(wú)機械零件的損壞。
(2) 電磁流量計的輸出信號正比于流體的體積流量，只要流體具有一定的導電性，就可以不受被測流體的溫度、密度、粘度以及導電率(在一定范圍內)的影響。
(3) 線(xiàn)性范圍寬，無(wú)慣性，反應靈敏，可測量脈動(dòng)流量和正、反方向流量。
但是，流體內氣泡對檢測結果影響較大。如果在流體內含有大量氣泡，會(huì )阻斷磁力線(xiàn)的正常分布，出現流量擺動(dòng)很大的情況，導致計量不準。目前有消氣閥可以排除氣泡，但我們在實(shí)踐中發(fā)現它并不能完全排除氣泡。于是跟據計量點(diǎn)的特殊地理位置，我們把管道切斷，中間加入了一個(gè)敞開(kāi)的蓄料池，使得液態(tài)物料在經(jīng)過(guò)計量點(diǎn)時(shí)能將氣泡排除。試驗證明這是一種有效的方法。
4.4 濃度采集
根據現場(chǎng)的條件，采用γ射線(xiàn)核子密度（濃度）計來(lái)測礦漿濃度，它也是根據γ射線(xiàn)穿過(guò)被測介質(zhì)后， 其強度由于被測介質(zhì)的吸收而呈現按指數規律減弱特性來(lái)對被測介質(zhì)進(jìn)行連續性測量。核子密度計可在線(xiàn)測量密封罐、槽、管道內各種流體、半流體或混合物等的密度、濃度等。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162096.htm
5.通信實(shí)現
監控系統主控計算機與各從控制器之間通過(guò) MODBUS 總線(xiàn)實(shí)現通信，主控計算機與局域網(wǎng)之間通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現通信，主控計算機及局域網(wǎng)終端計算機上的監控軟件基于組態(tài)王6.5 軟件開(kāi)發(fā)。
5.1 MODBUS總線(xiàn)通信方式
主控計算機與各總線(xiàn)控制器之間以設備管理的形式實(shí)現， 組態(tài)王對設備的管理是通過(guò)對邏輯設備名的管理實(shí)現的，邏輯設備可以是DDE（動(dòng)態(tài)數據交換）設備、智能板卡類(lèi)設備、串口類(lèi)設備、人機界面卡、網(wǎng)絡(luò )設備等，本文采用串口形式的MODBUS總線(xiàn)設備，一個(gè)串口可以連接多個(gè)總線(xiàn)設備，但必須在組態(tài)王中為每一個(gè)實(shí)際I/O設備指定唯一的邏輯名稱(chēng)，此邏輯設備名對應著(zhù)該設備的生產(chǎn)廠(chǎng)家、實(shí)際設備名稱(chēng)、設備通訊方式、設備地址、與上位PC機的通訊方式等信息內容。一個(gè)邏輯設備,可與一個(gè)I/O設備中的多個(gè)I/O變量對應。因此，定義一個(gè)變量時(shí)需要指定具體設備的具體寄存器地址。
如：原生泥體積流量計信號由 3 號總線(xiàn)控制器采集，在 3 號總線(xiàn)控制器中的變量地址為“%QW258” ，主控計算機通過(guò)串口 COM1 與 MODBUS 總線(xiàn)設備進(jìn)行通信，如果需要將原生泥體積流量定義為主控計算機中組態(tài)王變量 AA，則需設置實(shí)型變量 AA指向接在 COM1上的 MODBUS 總線(xiàn)地址為 3 的總線(xiàn)設備 3 中的寄存器地址 80259，于是變量 AA 實(shí)時(shí)反應原生泥體積流量的變化。
變量 AA的值可以賦值給組態(tài)王的內存變量或臨時(shí)變量， 如賦值給組態(tài)王的內存實(shí)型變量 BB 的表達式為：本站點(diǎn)BB=本站點(diǎn)AA；
5.2 以太網(wǎng)通信方式
組態(tài)王支持 TCP/IP 協(xié)議，網(wǎng)絡(luò )上其它計算機能通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)主控計算機上的數據，并可以以與主控計算機上完全一樣的動(dòng)畫(huà)界面進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。遠程訪(fǎng)問(wèn)組態(tài)王的實(shí)時(shí)數據有兩種方式：其一是在客戶(hù)端上定義服務(wù)器站點(diǎn)為一個(gè)網(wǎng)絡(luò )站點(diǎn)設備，然后在客戶(hù)端上定義變量指向網(wǎng)絡(luò )站點(diǎn)上的變量，訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數據，這與主從控制器之間的通訊方式一樣，這種方式可以在本機上直接進(jìn)行歷史數據記錄、產(chǎn)生報警等。第二種是使用組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò )功能在程序中直接引用遠程站點(diǎn)上的變量，而無(wú)需在客戶(hù)端上定義變量，但歷史數據的訪(fǎng)問(wèn)只能從歷史數據服務(wù)器上獲得。本文采用第二種方式，主控計算機上將網(wǎng)絡(luò )設置為“連網(wǎng)類(lèi)型” ，而其他客戶(hù)機則設置為“遠程節點(diǎn)” 。
例如：需要在局域網(wǎng)客戶(hù)機上顯示主控計算機上的變量AA的值，可設主控計算機的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)名定義為jxtnk1，則客戶(hù)機界面上或程序中可直接引用變量“jxtnk1AA”。
網(wǎng)絡(luò )監控系統主控計算機與客戶(hù)機上的主界面之一如圖 4 所示。
6. 結束語(yǔ)
采用 MODBUS 總線(xiàn)協(xié)議的選礦計量網(wǎng)絡(luò )監控系統，更好地體現了分散控制、集中管理的思想；一個(gè)節點(diǎn)出現問(wèn)題，并不會(huì )影響其他的節點(diǎn)的工作，上位機即使關(guān)機，也不會(huì )影響下位機的工作?？梢詫?shí)現多節點(diǎn)遠距離的集中監控與協(xié)調，減少接線(xiàn)，減少故障率，提高可靠性；基于總線(xiàn)與以太網(wǎng)的系統，WEB 監控終端與 PLC 節點(diǎn)都易于擴展。同時(shí)，配合上位機組態(tài)監控軟件，配置現場(chǎng)攝像頭，能實(shí)現 WEB 訪(fǎng)問(wèn)與監控，改善了工作效率。
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