CAN总线式火电厂输煤皮带监控系统

2018-12-23李宏毅

科技与创新 2018年1期

关键词：皮带总线火电厂

李宏毅

（国网技术学院，山东泰安 271000）

CAN总线式火电厂输煤皮带监控系统

李宏毅

（国网技术学院，山东泰安 271000）

输煤系统被喻为火电厂的生命线，直接影响火电厂的安全、稳定运行。在输煤系统运行流程中主要靠输煤皮带运输煤炭燃料，实现对输煤皮带的实时监控，对电厂提高生产效率、减少事故发生、确保安全生产具有重要意义。提出了一种CAN现场总线输煤皮带监控系统设计方案。

CAN总线；输煤皮带；辅控系统；DCS

输煤系统是火电厂重要的辅控系统之一，它普遍采用皮带运输方式将煤从煤场输送到煤仓，进而到达锅炉炉膛进行燃烧，将产生的热能最终转化为电能。输煤系统具有组成环节较多、设备分散、与集控室距离较远的特点，因此适合采用分布式监控系统。输煤系统中有多条输煤皮带，每条输煤皮带可由CAN（Controller Area Network）现场总线构成一个监控系统，可通过网关与集控室分散控制系统DCS相连。

1 CAN总线输煤皮带监测系统基本结构

在输煤皮带系统中，通常包含皮带速度变送器、皮带荷重传感器、皮带跑偏开关、煤流开关、皮带张力开关、煤量传感器、金属探测器、皮带划破探测等多种监测信号。每一种监测信号通过测量变送器获取，并与CAN总线收发器和控制器组成CAN总线智能监测模块构成总线节点。这些节点连接在CAN总线上对需要监测的工况参数进行实时监控。监测节点通过CAN总线网络进行通信，可根据监测到的参数进行控制和发出报警信号，其基本结构如图1所示。

图1 CAN总线输煤皮带监测系统基本结构

2 CAN总线智能模块

CAN总线是目前流行的现场总线之一，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。与其他总线相比，CAN总线具有通信协议简单、设计方便易行、可靠稳定、价格低廉等特点，特别适用于中小规模工业过程监控设备的互联，因此，在工矿企业现场得到了广泛应用。在基于CAN总线输煤皮带的智能监测模块中，以飞利浦公司生产的PCA82C250作为CAN总线收发器，PCA82C200作为CAN总线通信控制器，微处理器采用了AT89C51。智能模块硬件设计如图2所示。

图2 CAN总线输煤皮带智能监测模块

图3 主程序流程图

来自输煤皮带现场的被监控信号通过由AT89C51、PCA82C200和PCA82C250组成的CAN总线智能模块以数字信号形式在总线上传输，并在监控计算机上进行就地监控，也可通过网络接口连接DCS（计算机分散控制系统）进行远距离监控。CAN总线输煤皮带智能监测模块的程序采用Kiel C51编写，其主程序流程图如图3所示。