Geinus I／O總線技術及其在水泥廠的應用
加入技術交流群
隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展，計算機技術、網(wǎng)絡技術在工業(yè)自動化領域起著越來越重大的作用。水泥廠由于其工藝特點決定了其用電設備復雜、工業(yè)環(huán)境比較惡劣，其自動化的實現(xiàn)要求可靠性高、抗干擾性強、穩(wěn)定、實用和易操作。
Geinus I／O總線是美國GE Fanuc自動化公司推出的一種工業(yè)控制總線，它既是I／O總線又是通信網(wǎng)絡，非常適合于大量I／O處理和數(shù)據(jù)傳輸。Geinus I／O總線穩(wěn)定性極強，適于高速及長距離傳送，是一種確定性和開放性的總線，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(jiān)控系統(tǒng)與信息處理集成于一體的分布式I／O系統(tǒng)，是計算機控制技術、網(wǎng)絡技術和通信技術綜合發(fā)展的產(chǎn)物。
2 水泥廠自動控制系統(tǒng)設計要點
水泥廠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)過破碎處理后的石灰石和各種原料按一定的配比關系進入生料磨機，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(nèi)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機的抽引下沿著回轉筒體向窯尾流動；回轉窯煅燒分為干燥、預熱、分解、放熱、燒成及冷卻六個帶，流程中預熱與分解由五級旋風筒和分解爐進行窯外處理。在整個工藝生產(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。
水泥廠由于其工藝特點決定了其用電設備復雜、生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，其自動化的實現(xiàn)要求可靠性高、抗干擾性強、穩(wěn)定、實用和易操作，設計要點如下：
(1)可靠性和穩(wěn)定性：高質(zhì)量的采集控制裝置，決定系統(tǒng)的安全性，是系統(tǒng)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(tǒng)能否正常運行的重要環(huán)節(jié)。
(3)性能價格比：以最低的投資，獲取最高的性能。
(4)適用性：滿足并優(yōu)化廠生產(chǎn)和管理。
(5)易操作和維護：全中文界面和信息，各界面結構簡單合理，且維護方便。
(6)兼容性：系統(tǒng)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(tǒng)的升級和技術改造的實現(xiàn)，留有可擴展空間。
(8)開放性：控制系統(tǒng)網(wǎng)絡具有良好的開放性，易于管理。
3 Genius I／O總線3.1 Genius I／0總線結構
Genius I／O總線結構和傳輸如圖2，適用于不同距離下的高速數(shù)據(jù)傳輸。
3.2 Genius I／0總線特性
提供全局數(shù)據(jù)(Global Data)和數(shù)據(jù)報文(Data gram)兩種類型的信息傳送方式；是開放的，通過與其它總線的接口，使用戶現(xiàn)存的網(wǎng)絡與Genius總線相連；總線的互連性已向下擴充到設備一級，具有現(xiàn)場設備級接口；具有與多種計算機操作系統(tǒng)的接口，軟件應用具有最大的靈活性；通信當中出現(xiàn)的總線錯誤不防礙I／O系統(tǒng)的正常的連續(xù)操作和運行；在總線上可以使用幾種不同的通信連接方式；總線采用調(diào)頻(FSK)的方式對數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制，使得總線的抗干擾性得到提高、傳輸距離增長；總線采用如下方法保證通訊可靠進行：每個數(shù)據(jù)被編碼后，連續(xù)發(fā)送三次，接收方作三選二表決。接收完一個完整的數(shù)據(jù)包之后，接收方會對整個數(shù)據(jù)包作CRC - 6環(huán)冗余校驗，一旦校驗失敗，數(shù)據(jù)包會被要求重發(fā)；通過多點連接(Multi - drop)將每個網(wǎng)站接入，構成總線型網(wǎng)絡拓補結構，安全性強；總線支持冗余配置，包括通信電纜和I／(3模塊。
評論