CAN總線式火電廠輸煤皮帶監控系統

李宏毅

（國網技術學院，山東 泰安 271000）

CAN總線式火電廠輸煤皮帶監控系統

李宏毅

（國網技術學院，山東 泰安 271000）

輸煤系統被喻為火電廠的生命線，直接影響火電廠的安全、穩定運行。在輸煤系統運行流程中主要靠輸煤皮帶運輸煤炭燃料，實現對輸煤皮帶的實時監控，對電廠提高生產效率、減少事故發生、確保安全生產具有重要意義。提出了一種CAN現場總線輸煤皮帶監控系統設計方案。

CAN總線；輸煤皮帶；輔控系統；DCS

輸煤系統是火電廠重要的輔控系統之一，它普遍采用皮帶運輸方式將煤從煤場輸送到煤倉，進而到達鍋爐爐膛進行燃燒，將產生的熱能最終轉化為電能。輸煤系統具有組成環節較多、設備分散、與集控室距離較遠的特點，因此適合采用分布式監控系統。輸煤系統中有多條輸煤皮帶，每條輸煤皮帶可由CAN（Controller Area Network）現場總線構成一個監控系統，可通過網關與集控室分散控制系統DCS相連。

1 CAN總線輸煤皮帶監測系統基本結構

在輸煤皮帶系統中，通常包含皮帶速度變送器、皮帶荷重傳感器、皮帶跑偏開關、煤流開關、皮帶張力開關、煤量傳感器、金屬探測器、皮帶劃破探測等多種監測信號。每一種監測信號通過測量變送器獲取，并與CAN總線收發器和控制器組成CAN總線智能監測模塊構成總線節點。這些節點連接在CAN總線上對需要監測的工況參數進行實時監控。監測節點通過CAN總線網絡進行通信，可根據監測到的參數進行控制和發出報警信號，其基本結構如圖1所示。

圖1 CAN總線輸煤皮帶監測系統基本結構

2 CAN總線智能模塊

CAN總線是目前流行的現場總線之一，是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。與其他總線相比，CAN總線具有通信協議簡單、設計方便易行、可靠穩定、價格低廉等特點，特別適用于中小規模工業過程監控設備的互聯，因此，在工礦企業現場得到了廣泛應用。在基于CAN總線輸煤皮帶的智能監測模塊中，以飛利浦公司生產的PCA82C250作為CAN總線收發器，PCA82C200作為CAN總線通信控制器，微處理器采用了AT89C51。智能模塊硬件設計如圖2所示。

圖2 CAN總線輸煤皮帶智能監測模塊

圖3 主程序流程圖

來自輸煤皮帶現場的被監控信號通過由AT89C51、PCA82C200和PCA82C250組成的CAN總線智能模塊以數字信號形式在總線上傳輸，并在監控計算機上進行就地監控，也可通過網絡接口連接DCS（計算機分散控制系統）進行遠距離監控。CAN總線輸煤皮帶智能監測模塊的程序采用Kiel C51編寫，其主程序流程圖如圖3所示。

圖4 遠距離監控圖

3 CAN總線輸煤皮帶監測系統與DCS連接

在火電廠中，將CAN總線輸煤皮帶監測系統與廠級DCS系統I/O層連接可構成遠距離監控，如圖4所示。該方案結構簡便易行，就像其他DCS設備一樣通過網關掛在DCS的I/O層上，這樣便實現了在DCS的I/O層實現現場總線技術集成，有效合理地利用了現有的資源，實現了更合理的監測與控制。

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［2］鄒益仁，馬增良，蒲維.現場總線控制系統的設計和開發［M］.北京：國防工業出版社，2003.

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TM621

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.141

2095－6835（2018）01－0141－02

〔編輯：張思楠〕