基于泓格嵌入式网络控制器的分布式硫化机监控系统的设计.doc
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1、基于泓格嵌入式网络控制器的分布式硫化机监控系统的设计1 开发需求与背景橡塑制品在我国工业中的应用越来越普遍,尤其是耐油性的橡塑制品,更受欢迎,湖北嘉德橡塑制品有限公司是专业生产潜油泵、油田泵、输油管等用的专业型橡塑制品厂家,由于橡胶硫化需要在一定的时间、温度以及压力下才能硫化,传统的硫化控制方法靠挡车工人凭经验确定,存在着许多弊端,导致橡胶欠硫、过硫,极大影响了橡塑制品的质量,2002年我们为该公司采用泓格嵌入式网络控制器I-7188以及嵌入式受控型I-8410以及I-7000远程控制模块集成了一套分布式橡塑硫化机的监控系统,并且将控制信息与生产信息集成到公司的MIS管理系统中,利于公司计划、
2、分析,取得了较好的经济效益。现将系统设计概述如下。2 系统架构与组成2.1 方案选择图1:方案选择图如图1所示的三种控制方案中,第一种方案虽然结构简单,但是一旦I-8421出现当机,平板硫化机将无法正常运行,同时,由于许多的控制参数存放在上位机上,无疑使上位机的负担增加,相对而言,其安全性、可靠性较差。在第二种方案中,虽然一部分控制由嵌入式网络控制器I-7188EAD承担,但I-87K4无控制功能,同样存在着可靠性、安全性不佳的隐患。第三种方案中,重要的控制参数存放在上位机上,I-7188EAD承担着双重作用,平板硫化机的本地控制由I-8410完成,I-7188EAD在系统中是主控器、I-84
3、10是受控器,满足RS-485通信协议的主从要求。一旦需要更改工艺参数,I-7188EAD与上位机通信获得数据,为了提高系统的可靠性,在系统中增加了I-7000模块,一旦I-8410的通信信号消失或者出现故障时,控制功能由I-7188EAD托管、并由I-7000执行(复用),但此时控制功能比较简单,仅仅是温度与压力检测、硫化定时而已、需手动开启平板客户机,无系统设备故障监测、温度的PID调节等,在第三种方案中,由两级控制器实现了双机冗余,现地控制同时也有两套组成,只是一套的控制功能比较完整、备用的一套的控制功能比较简单,均可实现平板硫化机的控制,从而实现了控制器冗余、执行器备用/复用的功能,满
4、足现代过程控制1的要求,极大提高了系统的安全性、可靠性,满足了用户“高可靠性、高安全性、高科技性、高效益”的要求。2.2 系统工作原理采用第三种方案时,整个工艺过程为:首先系统开启、服务器、I-7188EAD、I-8410以及I-7000全部进行一次握手信号的检测,检查系统的通信是否正常,由于不同的橡塑产品硫化时其工艺参数不同,工艺控制服务器给I-7188EAD传送工件号,并将温度、压力、以及时间下放到I-7188EAD,以备控制I-7000,I-7188EAD同时也给I-8410传送上述信息,以备I-8410按照服务器的指令进行工艺控制。在控制过程中,I-7188EAD与I-8410始终相互
5、传递“心跳”信息,一旦I-7188EAD发送10次心跳信息仍然接收不到I-8410传送的控制信息,则I-7188EAD判断I-8410通信失败,发出数字信号,并且托管控制系统,以使I-7000开始工作,同时将发出控制信号,使I-8410的电源断开、1分钟后,再次发出控制信号,使I-8410重新上电,恢复正常运行。待通信恢复正常后,I-7000退出控制,I-7000在整个控制过程中,除其备用执行控制功能外,还要承担蒸汽管路10个电磁阀、12路断路器、12路吸合器的实时控制与监测,因此,系统作到了任何控制器均有双重功能,节约了设备成本,并且极大地发挥了各控制器的作用,满足了设计要求。分布式平板硫化
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