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Geinus I／O總線(xiàn)技術(shù)及其在水泥廠(chǎng)的應用
作者：
時(shí)間：2012-12-04
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1 概述
隨著(zhù)計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域起著(zhù)越來(lái)越重大的作用。水泥廠(chǎng)由于其工藝特點(diǎn)決定了其用電設備復雜、工業(yè)環(huán)境比較惡劣，其自動(dòng)化的實(shí)現要求可靠性高、抗干擾性強、穩定、實(shí)用和易操作。
Geinus I／O總線(xiàn)是美國GE Fanuc自動(dòng)化公司推出的一種工業(yè)控制總線(xiàn)，它既是I／O總線(xiàn)又是通信網(wǎng)絡(luò )，非常適合于大量I／O處理和數據傳輸。Geinus I／O總線(xiàn)穩定性極強，適于高速及長(cháng)距離傳送，是一種確定性和開(kāi)放性的總線(xiàn)，是為工業(yè)環(huán)境中的可靠通信而設計的。Genius是一種將I／O監控系統與信息處理集成于一體的分布式I／O系統，是計算機控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和通信技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。
2 水泥廠(chǎng)自動(dòng)控制系統設計要點(diǎn)
水泥廠(chǎng)的工藝是比較多樣的，目前采用較多的是干法或濕法的回轉窯水泥工藝流程，如圖1。經(jīng)過(guò)破碎處理后的石灰石和各種原料按一定的配比關(guān)系進(jìn)入生料磨機，合格的水泥生料儲存在生料庫中以備下道工序；煤磨處理后的煤粉在窯內燃燒后形成高溫火焰，放出大量熱量，高溫氣體在窯尾高溫風(fēng)機的抽引下沿著(zhù)回轉筒體向窯尾流動(dòng)；回轉窯煅燒分為干燥、預熱、分解、放熱、燒成及冷卻六個(gè)帶，流程中預熱與分解由五級旋風(fēng)筒和分解爐進(jìn)行窯外處理。在整個(gè)工藝生產(chǎn)中生料的配料決定生料質(zhì)量，生料質(zhì)量和燒成過(guò)程決定熟料質(zhì)量，熟料及熟料配料最終決定水泥質(zhì)量。
水泥廠(chǎng)由于其工藝特點(diǎn)決定了其用電設備復雜、生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，其自動(dòng)化的實(shí)現要求可靠性高、抗干擾性強、穩定、實(shí)用和易操作，設計要點(diǎn)如下：
(1)可靠性和穩定性：高質(zhì)量的采集控制裝置，決定系統的安全性，是系統存在的意義。
(2)抗干擾性：用電設備和生產(chǎn)環(huán)境使抗干擾措施成為系統能否正常運行的重要環(huán)節。
(3)性能價(jià)格比：以最低的投資，獲取最高的性能。
(4)適用性：滿(mǎn)足并優(yōu)化廠(chǎng)生產(chǎn)和管理。
(5)易操作和維護：全中文界面和信息，各界面結構簡(jiǎn)單合理，且維護方便。
(6)兼容性：系統是一軟硬件一體化的整體，要求具有兼容性。
(7)擴展性：為系統的升級和技術(shù)改造的實(shí)現，留有可擴展空間。
(8)開(kāi)放性：控制系統網(wǎng)絡(luò )具有良好的開(kāi)放性，易于管理。
3 Genius I／O總線(xiàn)3.1 Genius I／0總線(xiàn)結構
Genius I／O總線(xiàn)結構和傳輸如圖2，適用于不同距離下的高速數據傳輸。
3.2 Genius I／0總線(xiàn)特性
提供全局數據(Global Data)和數據報文(Data gram)兩種類(lèi)型的信息傳送方式；是開(kāi)放的，通過(guò)與其它總線(xiàn)的接口，使用戶(hù)現存的網(wǎng)絡(luò )與Genius總線(xiàn)相連；總線(xiàn)的互連性已向下擴充到設備一級，具有現場(chǎng)設備級接口；具有與多種計算機操作系統的接口，軟件應用具有最大的靈活性；通信當中出現的總線(xiàn)錯誤不防礙I／O系統的正常的連續操作和運行；在總線(xiàn)上可以使用幾種不同的通信連接方式；總線(xiàn)采用調頻(FSK)的方式對數據信號進(jìn)行調制，使得總線(xiàn)的抗干擾性得到提高、傳輸距離增長(cháng)；總線(xiàn)采用如下方法保證通訊可靠進(jìn)行：每個(gè)數據被編碼后，連續發(fā)送三次，接收方作三選二表決。接收完一個(gè)完整的數據包之后，接收方會(huì )對整個(gè)數據包作CRC - 6環(huán)冗余校驗，一旦校驗失敗，數據包會(huì )被要求重發(fā)；通過(guò)多點(diǎn)連接(Multi - drop)將每個(gè)網(wǎng)站接入，構成總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )拓補結構，安全性強；總線(xiàn)支持冗余配置，包括通信電纜和I／(3模塊。
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