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CAN總線(xiàn)在H2/N2比控制系統中應用
作者：
時(shí)間：2016-12-21
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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引言：
河南省世紀金源化工有限責任公司是原河南省息縣化肥廠(chǎng)于2004年轉制后的私有股份制企業(yè)，我廠(chǎng)自1996年開(kāi)始就使用了H2/N2比自動(dòng)控制系統，使用效果很好。但隨著(zhù)生產(chǎn)能力的逐步擴大，再加上甲醇系統的投運，原來(lái)的系統已不適應當前生產(chǎn)的要求：滯后時(shí)間（煤氣柜出口到合成塔進(jìn)口時(shí)間）加長(cháng)，對氣柜出口H2的調節，只能在40多分鐘以后才能在合成進(jìn)口的循環(huán)H2表上反應出來(lái)，所以合成H2/N2比基本上控制不著(zhù)，這給制氣崗位的操作帶來(lái)很大的難度，也造成了合成塔壓力不穩，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(dòng)控制系統，該系統與原系統在結構和形式上都不太一樣，把CAN總線(xiàn)引入了該系統：即所有要采集的數據，全部通過(guò)CAN總線(xiàn)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(guò)CAN總線(xiàn)進(jìn)行傳輸的。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：是本系統的控制核心。它對每條CAN總線(xiàn)匯集過(guò)來(lái)的數據進(jìn)行轉換、計算和控制，并通過(guò)CAN總線(xiàn)對煤氣發(fā)生爐進(jìn)行控制，同時(shí)把相關(guān)數據也是通過(guò)CAN總線(xiàn)在控制微機或遠程終端上進(jìn)行顯示。它有多個(gè)CAN口和一個(gè)RS232口（其中RS232口是與控制微機的接口），并設有手動(dòng)/自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)，可以很方便地進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)轉換。
2、 數據采集器：采集現場(chǎng)數據，為控制系統提供控制參數。每個(gè)數據采集器都有8路輸入和1路輸出端口，可以同時(shí)采集不同的8種信號（0--10mV、4--20mA、各種熱電阻、K分度mV等）。所有采集到的數據都通過(guò)一條CAN總線(xiàn)傳送到H2/N2比控制器內。
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(méi)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進(jìn)行顯示，并對所要采集的數據進(jìn)行設置和處理時(shí)用。正常使用時(shí)修改各種參數也要用到。這個(gè)控制微機運行與否，不影響H2/N2控制器的正常運行，也不影響該系統的正?？刂?。
5、 遠程顯示終端：只作遠程顯示和監控用。通過(guò)CAN總線(xiàn)可以進(jìn)行遠距離傳輸和顯示（最遠可以達到10KM）。
6、 CAN總線(xiàn)：是由兩芯屏蔽電纜組成，每根CAN總線(xiàn)的首尾兩端都要加上一只120Ω電阻。它是數據傳輸和系統控制的通道。
*該系統實(shí)現自動(dòng)控制所要求的基本數據：
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(gè)流量都是通過(guò)差壓變送器根據測出來(lái)的煤氣柜出口的差壓計算出來(lái)的，可以很準確的反應出流過(guò)煤氣柜出口的半水煤氣的流量。它是一個(gè)比較關(guān)鍵的數據，如果該數據有問(wèn)題，或者過(guò)低，該系統就要停運或者不能運行。
2、 煤氣柜高度：是通過(guò)差壓變送器測出煤氣柜升高后所產(chǎn)生的壓差，來(lái)轉換為高度而顯示出來(lái)。
3、 煤氣柜出口半水煤氣的溫度：是通過(guò)一只Pt100的熱電阻測得的，它不只是反應半水煤氣溫度的高低，還是半水煤氣流量進(jìn)行溫度補償的依據。
4、 煤氣柜出口氫：是通過(guò)一臺紅外線(xiàn)氫分析儀來(lái)執行的。輸出信號是0―10mv。
5、 脫碳出口總氫：是通過(guò)一臺紅外線(xiàn)氫分析儀和一臺紅外線(xiàn)一氧化碳分析儀來(lái)完成。它是脫碳出口H2與脫碳出口CO的總和。它是反應甲醇生產(chǎn)負荷的重要指標，輸出信號都是4―20mA。
6、 脫碳出口一氧化碳：是通過(guò)一臺紅外線(xiàn)一氧化碳分析儀來(lái)分析的。它是反應甲醇生產(chǎn)負荷的重要指標，輸出信號是4―20mA。
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