CAN總線在流光放電等離子體煙氣脫硫監控系統的應用

CAN接口適配卡的結構相對比較簡單,專門負責在上位微機與CAN總線之間傳遞消息,其結構如圖4所示。從圖中可以看出適配卡由微控制器電路、雙口RAM電路和CAN通信控制電路三部分組成。有了前面測控節點的設計經驗,這里依然選擇80C196KC作為微控制器,比較常用的是采用功能相對簡單的89C51(ATMEL公司的產品)[5]。選擇雙口RAMIDT7132作為PC機與80C196KC交換數據的通道,并采用內存映像法[6],把IDT7132數據存儲器地址直接映射到PC機內存空間的高端。CAN通信部分與測控節點相同,這里不再詳述。設計中若采用中斷接收數據方式,應注意在SJA1000的INT引腳和VCC引腳間接一上拉電阻(約5kΩ),否則會一直處于中斷狀態。

3、系統軟件設計
系統軟件設計包括現場測控節點的數據采集與處理軟件設計、CAN接口適配卡通信軟件設計和上位機管理軟件設計。上位機管理軟件采用VisualC++編寫,主要完成設備狀態和工藝參數的數據采集;向測控節點發送請求修改控制參數;顯示動態實時數據和歷史曲線圖;對歷史數據進行保存和打印報表。現場測控節點軟件采用80C196匯編語言編程,主要完成三項任務:一是檢測系統各項物理參數以及設備的工作狀態參數并傳到CAN總線上,以監視系統運行狀況和趨勢;二是根據控制算法對相應的量進行實時控制;三是對異常狀況的報警處理。CAN接口適配卡通信軟件跟測控節點CAN通信軟件基本相同。下面著重介紹CAN通信軟件的設計。程序首先對SJA1000進行初始化,設置好工作模式、濾波功能、通信波特率和輸出特性后,就處于接收中斷中。在接收完畢后,對接收的信息進行處理,或響應遠程幀,或調用發送子程序發送數據,或向上位機報警。在此期間若有錯誤發生,可以利用SJA1000方便的錯誤代碼捕捉功能了解詳細信息并啟動錯誤處理機制。主程序流程圖如圖5所示。在整個通信軟件設計中,SJA1000的初始化至關重要,直接關系到系統能否正常運行。其流程圖如圖6所示。注意,SJA1000有個測試寄存器(地址為0x09),可以通過寫入并讀它的數值來判斷CPU與SJA1000的硬件連接是否正確。

圖5CAN通信主程序流程圖圖6SJA1000初始化流程圖
本系統以國家863科技攻關項目為依托,在廣東杰特科技發展有限公司和北京交通大學等單位開發的流光放電等離子體煙氣脫硫實驗平臺上進行了試驗和調試,系統工作穩定、高效。交直流疊加電源可以在工業規模的反應器中產生分布良好的流光放電等離子體,通過12000Nm3/h煙氣量試驗,在SO2初始濃度約1000ppm條件下,脫硫率>95%,滿足工業實用的要求。
參考文獻
[1]郝吉明,王書肖.燃煤二氧化硫污染控制技術手冊.北京:化學工業出版社,2001.4
[2]陽憲惠.現場總線技術及其應用.北京:清華大學出版社,1999
[3]DataSheetPCA82C250.PhilipsSemiconductors,September1995
[4]SJA1000Stand-aloneCANController.PhilipsDatasheet[S],1995
[5]韓黨群.CAN控制器SJA1000及其應用.電子技術應用,2003;29(1)
[6]鄔寬明.CAN總線原理和應用系統設計.北京:北京航空航天大學出版社,1996








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