基于LABVIEW和OPC技術(shù)的蒸餾CAN總線(xiàn)控制系統
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模擬量輸出用于控制計量泵輸出流量，筆者采用的計量泵的輸入控制信號是4～20mA電流。因此，需要將模擬器件輸出的電壓信號轉換成4～20mA電流信號，故采用AD公司的電流變換器AD694。AD694是標準單路輸入V/I轉換芯片，供電電壓為+4.5V～+36V，可為現場(chǎng)執行機構提供符合工業(yè)標準的4～20mA電流環(huán)路輸出。輸入電壓信號范圍根據對應管腳連接不同為0～2V或0～10V。AD694具有2V和10V的內部基準電壓，可向MAX1502轉換器提供2V的基準電壓Vref，AD694的詳細原理見(jiàn)參考文獻[4]。通過(guò)AD694將D/A轉換器的0～2V電壓信號轉換為4～20mA電流信號，提供計量泵輸入信號。
2 數字量I/O電路
數字量輸入接口電路主要檢測加藥箱的液位信號，電路采用光電隔離器件4N25進(jìn)行隔離，通過(guò)單片機的P1口采集液位開(kāi)關(guān)信號。數字量輸出接口電路主要用來(lái)驅動(dòng)指示燈、交流接觸器和其他電氣設備，輸出信號用74HC573進(jìn)行數據鎖存，為提高輸出電路的驅動(dòng)能力，采用了達林頓驅動(dòng)芯片ULN2004，輸入和輸出電路均采用直流12V供電。
4 軟件結構設計
控制系統的軟件設計包括CAN總線(xiàn)通信程序，加藥量控制程序和數字量控制程序。圖3為系統的軟件流程和中斷處理流程。在系統運行前要對系統進(jìn)行初始化，包括CAN 總線(xiàn)初始化，設置通信參數，加藥量表格參數初始化。
4.1 CAN總線(xiàn)通信程序
CAN總線(xiàn)通信的接收數據和發(fā)送數據的通信方式均采用中斷方式，主要程序包括，1、CAN總線(xiàn)初始化子程序。包括中斷使能設置、波特率設置、節點(diǎn)號設置和模式設置等。2、中斷接收子程序。3、定時(shí)中斷發(fā)送子程序。4、錯誤處理程序。具體的功能是將下位機采集到的流量和濁度數據傳給上位機軟件供上位機查詢(xún)和分析，同時(shí)接收上位機發(fā)送的控制命令和參數。
4.2 加藥量控制程序
加藥量控制程序主要包括A/D轉換子程序，數字濾波子程序，查表計算子程序， D/A轉換子程序。 圖3 系統的軟件流程和中斷處理流程
根據實(shí)際污水處理工藝要求，流量信號與加藥量信號基本呈線(xiàn)性關(guān)系，易于實(shí)現自動(dòng)控制。操作人員要根據污水進(jìn)水流量、出水的濁度和操作經(jīng)驗制定控制參數表格，在線(xiàn)修改線(xiàn)性比例，即單位污水需求混凝劑量K，這個(gè)參數由上位機監控軟件設定，通過(guò)CAN總線(xiàn)傳給控制系統，實(shí)現在線(xiàn)參數修改。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/163502.htm
4.3 數字量控制程序
數字量輸出程序用于控制現場(chǎng)設備的啟動(dòng)和停止。數字量的輸入程序用于檢測加藥箱的液位高低。當加藥箱液位處于高位時(shí)，配藥過(guò)程自動(dòng)停止。當加藥箱液位處于低位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)配藥過(guò)程，即啟動(dòng)配藥設備（電磁閥和螺桿泵），同時(shí)開(kāi)啟攪拌器，充分保證混凝劑的稀釋和熟化。在系統運行前，要通過(guò)設置設備的流量保證配制溶液濃度不變。
5 結束語(yǔ)
在實(shí)踐運行中表明，將先進(jìn)的CAN總線(xiàn)技術(shù)應用于污水處理加藥控制系統中，提高了污水處理效果和運行經(jīng)濟性。由于自主開(kāi)發(fā)了符合標準的基于單片機的智能控制節點(diǎn)，節約了大量的資金投入，改變了傳統污水處理控制中的時(shí)間控制模式為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )控制方式，這就使得系統在現場(chǎng)維護、運行監控、管理、故障診斷及處理等方面都取得巨大的進(jìn)步。CAN總線(xiàn)在污水處理控制領(lǐng)域的應用前景非常廣闊。
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