本文介紹了由單片機稱重顯示儀表及工控機組成的自動化配煤控製係統的特性及其在大連北方熱電廠生產應用中的具體情況，並針對實際應用中所暴露出的不足提出了解決方案．
隨著智能稱重配料儀表及工控機的發展，工控機及單片機係統的組合在現代工業生產控製中的應用越來越廣泛．單片機係統組成的智能儀表穩定性好、功能強大、適應工業生產的惡劣環境，並能與計算機進行可靠的通訊．而工控機本身不但有普通計算機的各種優點，而且比普通計算機適應工業生產的惡劣環境，運行更穩定，使用壽命更長．
1，概述
大連某股份有限公司即改製前的瓦房店熱電廠，是瓦房店市的集中供熱部門．設計3台液態排渣的立式旋風爐．由於是液態排渣，燃煤中要摻混一定比例的石灰石，同時為了達到鍋爐燃燒的最佳工況及降低燃煤的成本，需要幾種煤種相配，這樣就形成了一個多種物料配比的生產過程．
電廠的生產初期，完全由人工來完成上述的配比過程，這樣不可避免地產生較大的物料配比誤差．物料配比不均直接導致鍋爐燃燒的不穩定，嚴重時造成前置爐脫火，不僅降低了鍋爐的熱效率，對安全生產也構成了威脅．為了徹底解決這種落後的生產狀況，大連某股份公司與大連理工大學合作對燃料配煤係統進行了自動化改造，並在實際應用中取得了成功．計算機自動化配煤控製係統的應用，保證了物料配比的精度、保障了鍋爐燃燒的安全與穩定，為大連某股份公司成功摻燒無煙煤打下了堅實基礎．現在大連某股份公司無煙煤摻燒配比可達到70％以上，降低了生產成本，同時計算機自動配煤係統也減輕了運行人員的勞動強度．
2，配煤係統的組成及控製原理
2．1係統方框圖
整個係統由3大部分組成，某公司的6809單片機係統組成的稱重儀表部分完成對各種物料瞬時K8凯发登录入口、流速、累計重量的采集、計算任務；工控機是主要的人機界麵，提供運行人員操作的平台，是自動化配煤控製係統的核心；振動給料係統完成物料的供給，是整個控製係統的執行機構．如圖1所示．
2．2，工控機的硬件組成
工控機主機箱選用研華IPC610，是專為在衝擊、振動、高溫等惡劣環境下工作而設計的，更能適應惡劣的工業生產環境，支持14槽ISA或ISA／PCI底板．工控機主板選用研華PCA6179，支持S0cket370PⅢ處理器，CPU選用PⅢ450．通信接口板選用研華4端口RS一232通信卡PCL746，模擬量輸出板選用研華PCL一726，具有6路12位分辨率的D／A轉換卡．
2．3，稱重儀表與工控機之間通訊的實現
配煤係統的一個關鍵環節在於稱重儀表與工控機之間的通訊．工控機要完成高精度的物料配比控製，必須實時采集皮帶秤運行的狀態，由單片機係統組成的稱重儀表完成對皮帶運行參數的采集任務，參數包括：皮帶運行速度、物料的瞬時重量．稱重儀表根據采集到的重量與速度數據算出物料的瞬時K8凯发登录入口，並得到整個運行過程中物料的累計K8凯发登录入口．在稱重儀表內部設有一套獨立的單片機RS一232C串行通信係統，通過標準232串行口實現與外部設備互連通信．單片機采用定時中斷方式，每250ms與工控機的RS一232串行口之間進行一次通信．通信協議規定：通信波特率為9600，數據格式用8位數據，1個停止位，無奇偶校驗．單片機發送的每組數據為12字節，第一字節為狀態字節，僅當此字節最高位為1時表明本組數據有效，隨後字節為有效的數據並以ASCⅡ碼表示．在工控機控製係統的軟件設計中，通過對某公司提供的簡化windows下串行通信編程的ActiveX控件MicrosoftCommunicationsControl(以下簡稱MSComm)來編程響應COM口的通信，MSComm控件為應用程序提供了通過串行接口收發數據的簡便方法．
2．4，控製輸出與振動給料機非線性特性的處理
振動給料機的一定振幅對應一定比例的下煤K8凯发登录入口，它的控製電流與其振幅之間以及振幅與下煤量之間都是非線性的特性關係，所以工控機的控製輸出與下煤量之間也是一個非線性的對應關係．為了找到最佳的對應曲線，在控製係統軟件設計中首先利用數學方法求出二者最佳的擬和係數，再由這些擬和係數算出對應的曲線方程．有了這樣的一個曲線方程後，在需要執行機構產生一定的給料振幅時，即可通過這個曲線方程求出對應的控製輸出．
2．5，開發語言及控製規則
計算機自動配煤係統軟件的開發工具選用微軟麵向對象的VisualBasic5企業板，數據庫使用MicrosoftAccess97，為了滿足生產中物料配比的精度要求，係統的控製采用模糊控製，控製目標包括：各種物料的瞬時K8凯发登录入口、累計K8凯发登录入口、煤與石灰石比例及常煙煤與無煙煤比例．係統初始化時，首先根據各種物料之間的目標比例及單位時間內的上煤總量計算出各種物料的目標瞬時K8凯发登录入口及目標累計K8凯发登录入口作為係統控製的目標，係統進入控製運行後，通過不斷地判斷實際運行數據與控製目標的誤差大小來不斷修正控製輸出的量．主要控製規則如下：
①瞬時K8凯发登录入口嚴重超上限，進行K8凯发登录入口大調；
②累計K8凯发登录入口超上限，進行累計K8凯发登录入口調節；
③瞬時K8凯发登录入口輕微超限，K8凯发登录入口微調；
④瞬時K8凯发登录入口超限，尚未達到嚴重上限，小量調節；
⑤瞬時K8凯发登录入口超限同時，累計K8凯发登录入口超限，合並調節．
根據上麵的幾點規則，按一定的比例運算關係，係統將分別得出各個物料的控製輸出量，從而達到控製其對應給料機的振動振幅，來改變給料機的給料量，這樣就能夠精確地控製各種物料按一定的比例關係進行配比．
2．6，執行機構的控製原理
1)計算機控製係統運行時，其控製輸出信號為1～5V的電壓信號，此信號在接線端子板上接入一個5MQ以上的電阻．控製輸出的電壓信號經屏蔽信號線接入“手動／自動”轉換開關，經轉換開關後再接入振動給料機的控製器中．控製器主要有2大部分功能，一部分完成移相脈衝的生成，另一部分完成輸出電壓的控製．移相脈衝由單片移相觸發集成電路產生，移相控製電壓就是工控機輸出的電壓信號，移相脈衝產生後，經耦合變壓器接入可控矽的觸發控製極，來控製可控矽的導通．這樣根據控製信號的變化，可控矽的導通角也發生同步變化，達到控製輸出的目的．原理圖如圖2．2)由可控矽輸出半波整流的控製電壓接人生產現場的振動給料機電磁線圈，由電磁線圈及銜鐵組成的激磁機構在可控矽輸出電壓的控製下，產生強度可變的脈衝磁場並帶動給料機產生一定振幅的振動，這樣就實現了對物料K8凯发登录入口的控製．
2．7，係統的報警機製及異常處理
係統在運行中，總不可避免地要出現各種異常情況，為了保證係統運行的安全，在係統的設計中給出了預定的各種報警條件，如給料機不下煤、皮帶不轉、誤差過大、控製輸出超上限、皮帶總K8凯发登录入口超上限等等．在這些非正常情況下，係統將給出聲光報警，同時做出相應的調整或自動轉為監控狀態等待人工幹預．
3，生產應用中的性能指標及其優越性
經過實際生產中的不斷改進，整個係統的誤差小於0．3％．計算機自動控製配煤係統的運行，標誌著大連某股份公司配煤工作實現了安全、高精確、配比根據實際需要隨時可調的燃料上煤生產．同時，這套係統也為公司的建廠初期試燒無煙煤工作打下了堅實的基礎，為企業節省了大量的資金．
4，運行中暴露出的問題及解決方案
經過多年的運行考驗，證實了燃料配煤控製係統的穩定性及可靠性，但是經過長期的運行也暴露出了一些問題，比如：係統受天氣或物料幹濕度的影響時配比會產生較大的誤差，機械係統經過檢修或是經過長期運行而發生特性改變時控製係統將很難控製等．這些問題的產生在一定程度上製約了係統的安全運行，針對這些問題在係統的改進中給出了解決方案，一是加強機械係統的檢修質量，保證機械機構的穩定性；二是通過對軟件的修改讓係統更智能化，將人工的思想寫入程序中使其更具有自適應能力，能夠自動K8凯发大酒店天生赢家並采集各種非正常運行環境下的人工控製的各種參數，並加以優化作為相同工況下自動控製的依據．經過這樣的修正，係統提高了適應生產環境的能力，增強了穩定性．
5，結束語
計算機自動控製配煤係統在大連某股份有限公司得到了成功的應用，從這一典型應用中可以看出計算機技術在生產實踐中的重要性及其給企業帶來的巨大效益．同時也總結出隻有不斷提高員工的技術水平才能在高科技的應用中發揮其巨大的潛能，隨著科技的不斷發展，人員素質的不斷提高，人們對計算機自動控製技術認識的不斷加深，在電廠的燃料生產中，計算機自動化配煤係統一定會得到更廣泛、更成熟的應用．

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