数字化总线型皮带秤控制系统

　　一、概述

　　随着电子技术、传感器技术、通信技术、计算机及网络技术的高速发展, 现代工业中对电气设备控制自动化和智能化程度的要求也越来越高。一方面要求设备具有高度的人性化设计、高可靠性, 在正常及事故情况下对设备进行监测、保护和控制;另一方面要求对现场工况进行集中监视、数据远传, 与调度室、决策层等进行联系。通过对这些实时数据的采集、处理, 可以直接地了解整个生产情况, 避免数据虚假的现象。此外, 减少管理人员为取得数据去现场取证而带来不必要的工作量, 提高生产效率, 充分地发挥人力、物力和财力资源, 以达到良好的管理和资源配置。近几年来随着现场总线技术不断地完善, 总线型数字皮带秤将有望替代已有的电子皮带秤。本文将介绍一种基于 CAN 总线控制的数字化电子皮带秤控制系统。

　　二、系统设计

　　控制器局部网 CAN ( Controller Area Net-work) 总线是当今最为流行的五大总线之一, 它是由德国 Bosch 公司首先提出来的, 采用了 ISO/OSI模型的物理层数、据链路层和应用层, CAN 通信协议的一个最大的特点是废除了传统的地址编码,代之以对通信数据库进行编码。CAN 总线面向数据而不是面向节点, 其优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制, 加入和减少设备不影响系 统 的 工 作 。CAN 总 线 通 信 最 高 速 率 可 达 到1Mbps; 传输速率为 5kbps 时, 采用双绞线, 传输距离可达 10km 左右, 并且数据传输可靠性高。从物理结构上看, CAN 网络属于总线式通信网络,它与一般的网络区别在于:

　　( 1) 不同于以太网等管理及信息处理用网络, 它是一种专门用于自动化领域的网络;

　　( 2) 其物理特性及网络协议特性更强调工业自动化底层检测和控制;

　　( 3) 它采用了最新技术和独特的设计、可靠性和性能远高于已经陈旧的现场通信技术。CAN总线接口电路如图 1 所示:

　　在设计时应注意以下几点: ( 1) 为使阻抗匹配, 应在总线两端加 120Ω 的终端电阻; ( 2)SMTX- CE100 总线型网关可使 PC 机很方便地与CAN 总线进行连接, CAN 总线适配卡上配有光电隔离, 可增强系统在恶劣环境下使用。

　　三、系统特点

　　1、简化了布线工作: 以前, 安装一台皮带秤,我们不得不将一捆捆线接到控制中心, 既增加了成本, 又降低了系统的可靠性, 维护也变得复杂。现在, 一台皮带秤的传感器信号线通过“一根线”即可与仪表或计算机进行通讯, 大大简化了复杂的布线工作, 也提高了系统的可靠性。

　　2、偏载的数字调整: 此种方法在国内已得到大家的认可, 并得到广泛的运用。以多台传感器接入的皮带秤为例, 此种方法不需打开接线盒调整, 可通过仪器的面板按键或计算机界面自动或手动调节。