基于plc和can總線技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能化控制系統(tǒng)，特別是一種將PLC和CAN總線的集成技術(shù)用于生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)的上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)，屬于機(jī)械工程和清潔能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)能源作為一種可再生性能源，低碳清潔而且原料豐富。目前，生物質(zhì)的利用方向主要是直接燃燒發(fā)電。然而，剛收獲的生物質(zhì)原料初含水量通常在30%以上，如果直接作為燃料，進(jìn)入鍋爐燃燒時(shí)需要大量的能量供給水分的蒸發(fā)，勢(shì)必浪費(fèi)能源，也影響了燃料的熱值，因此需要干燥。但生物質(zhì)的干燥過(guò)程是一個(gè)非線性、大時(shí)滯的復(fù)雜過(guò)程，傳統(tǒng)的干燥機(jī)無(wú)法滿足精確的控制要求，導(dǎo)致干燥后的生物質(zhì)不能滿足含水率的要求。
[0003]在相關(guān)上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)中，2012年，陜西科技大學(xué)Yan Ru在“Researchon Feeding Vehicle Control System for Drug Packaging，，（Journal of ConvergenceInformation Technology, 7(22), pp. 644-651，2012)一文中米用單片機(jī)和無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了藥品包裝的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)上料；東華大學(xué)的陳廣鋒在“Design of CAN-BusBased Yarn Feeding Control System for Carpet Tufting Machine”（AdvancedMaterials Research, 459，pp. 275-279，2012)—文中提出基于CAN總線的簇絨地毯機(jī)紗線喂料控制系統(tǒng)，采用工控機(jī)作為主平臺(tái)和用戶界面，下位機(jī)由紗線喂入步進(jìn)電機(jī)控制器，速度同步控制器和紗線導(dǎo)向控制器所組成；2013年南華大學(xué)的李蘭君在“Design andimplement of ARM-based tobacco feeding control system，，（ Proc. Control andDecision Conference (CCDC)，2013 25th Chinese, IEEE, pp. 510-513，2013)—文中提出了基于ARM技術(shù)觸摸屏和PLC的煙草進(jìn)料控制系統(tǒng)，測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)能有效監(jiān)控在自動(dòng)煙草輸送機(jī)的操作和避免因機(jī)器故障造成的損失。然而，基于生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行智能化控制來(lái)獲得生物質(zhì)的均勻和連續(xù)流速的技術(shù)，相關(guān)文獻(xiàn)還很少涉及。并經(jīng)過(guò)中華人民共和國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站檢索，尚無(wú)與本實(shí)用新型所提出的基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)的相關(guān)專利。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)上料機(jī)構(gòu)智能化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)干燥過(guò)程的自動(dòng)控制，減少了人工操作接入，提高了生物質(zhì)燃燒的質(zhì)量，減少了對(duì)能源的消耗，為生物質(zhì)能源的規(guī)?；玫於嘶A(chǔ)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、分配小車、解包疏松機(jī)、帶式輸送機(jī)、板式干燥機(jī)、螺旋輸送機(jī)，其特征是，所述水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、分配小車、解包疏松機(jī)、帶式輸送機(jī)、板式干燥機(jī)、螺旋輸送機(jī)分別通過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置連接各自的PLC控制器，各個(gè)PLC控制器通過(guò)232/CAN智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器連通CAN-BUS總線，所述水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)頭部設(shè)有稱重裝置，稱重裝置通過(guò)CAN變送器連通所述CAN-BUS總線，CAN-BUS總線連接PC機(jī)。
[0006]優(yōu)選的，所述PLC控制器的型號(hào)為FX-128MR、FX232ADP或三菱FX3U-48M。
[0007]優(yōu)選的，所述稱重裝置的型號(hào)為BSS-ESH_200kg。
[0008]優(yōu)選的，所述水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)為兩臺(tái)，水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)安裝在儲(chǔ)料棚內(nèi)。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0010]第一，本實(shí)用新型采用PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)上料機(jī)構(gòu)智能化控制系統(tǒng)，包括兩臺(tái)水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)安裝在儲(chǔ)料棚內(nèi)、機(jī)頭部設(shè)置稱重裝置、扒齒帶動(dòng)秸桿包、分配小車、解包輸送機(jī)、干燥機(jī);控制部分包括232/ CAN網(wǎng)關(guān)、PLC、CANopen協(xié)議、CAN-BUS總線技術(shù)。PLC技術(shù)可以提供生物質(zhì)的均勻和連續(xù)流速;烘干機(jī)的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，CAN總線的技術(shù)可以保證實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)采集和處理，CAN總線的技術(shù)可以保證實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)采集和處理。本實(shí)用新型基于PLC和CAN技術(shù)的生物質(zhì)上料機(jī)構(gòu)智能化控制系統(tǒng)，能獲得生物質(zhì)的均勻和連續(xù)流速。
[0011]第二，本實(shí)用新型自動(dòng)化程度高，通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)下位機(jī)和上位機(jī)之間的通信，保證實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)采集和處理，在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下具有適應(yīng)能力強(qiáng)，反應(yīng)快，魯棒性好，穩(wěn)態(tài)誤差小，抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖I為基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)上料機(jī)構(gòu)智能化控制系統(tǒng)喂料流程圖。
[0013]圖2為基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)上料機(jī)構(gòu)智能化控制系統(tǒng)的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0015]如圖I所示為基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)上料機(jī)構(gòu)智能化控制系統(tǒng)喂料流程圖。首先有兩臺(tái)水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)安裝在儲(chǔ)料棚內(nèi)，每段長(zhǎng)11米。機(jī)頭部設(shè)置稱重裝置。每次由起吊裝置吊放8個(gè)秸桿包，輸送機(jī)上的扒齒帶動(dòng)秸桿包依次向前輸送。從落料口到分配小車每段輸送機(jī)接力運(yùn)輸，由分配小車送進(jìn)JB-20A型雙輥解包輸送機(jī)將密封的秸桿包迅速切割解包、疏解成松散的秸桿原料送入2#帶式輸送機(jī)，由2#帶式輸送機(jī)送入CH系列板式干燥機(jī)，CH系列板式干燥機(jī)是采用刮板輸送，燃料在干燥機(jī)運(yùn)行同時(shí)，通過(guò)引風(fēng)機(jī)將燃料鍋爐燃燒秸桿所產(chǎn)生的高溫廢氣通過(guò)煙道引入干燥機(jī)對(duì)潮濕的物料進(jìn)行烘干，燃料經(jīng)過(guò)烘干后輸入到爐前螺旋輸送機(jī)。1#帶式輸送機(jī)輸送燃料為解包后的玉米秸桿和破碎后的木片、樹皮等灰色秸桿，燃料由頭部或中部的犁式卸料器卸料至2#帶式輸送機(jī)，再由2#帶式輸送機(jī)輸送到CH系列板式干燥機(jī)，最終輸送進(jìn)入螺旋輸送機(jī)。3#帶式輸送機(jī)作為備用輸送線安裝在CH系列板式干燥機(jī)下部。
[0016]如圖2所示為基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)上料機(jī)構(gòu)智能化控制系統(tǒng)的電路原理框圖。在自動(dòng)運(yùn)行后，第一級(jí)水平輸送鏈在接到下一級(jí)的要料指令后，由抓斗裝載料包，接收到料包后，即可啟動(dòng)。之后的第2至第7級(jí)啟動(dòng)條件為:收到下一級(jí)的要料指令和上一級(jí)運(yùn)輸機(jī)得到料包的指令。收到兩項(xiàng)指令后，運(yùn)輸機(jī)以低速啟動(dòng)，直至本級(jí)裝置收到料包后加速。干燥段輸送機(jī)收到上一級(jí)得到燃料的指令后即可啟動(dòng)。整個(gè)過(guò)程若手動(dòng)控制停機(jī)則全部停機(jī)。水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、分配小車、解包疏松機(jī)、帶式輸送機(jī)、板式干燥機(jī)、螺旋輸送機(jī)通過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行PLC功能的實(shí)現(xiàn)，而PLC則通過(guò)232/CAN智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器連通CAN-BUS總線進(jìn)而接受PC機(jī)的隨時(shí)命令。通過(guò)對(duì)PLC編程控制與PLC連接的各種設(shè)備，采用GT-Designer3對(duì)上位機(jī)界面進(jìn)行編輯，使其可以控制PLC的各種操作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、分配小車、解包疏松機(jī)、帶式輸送機(jī)、板式干燥機(jī)、螺旋輸送機(jī)，其特征是，所述水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、分配小車、解包疏松機(jī)、帶式輸送機(jī)、板式干燥機(jī)、螺旋輸送機(jī)分別通過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置連接各自的PLC控制器，各個(gè)PLC控制器通過(guò)232/CAN智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器連通CAN-BUS總線，所述水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)頭部設(shè)有稱重裝置，稱重裝置通過(guò)CAN變送器連通所述CAN-BUS總線，CAN-BUS總線連接PC機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)，其特征是，所述PLC控制器的型號(hào)為FX-128MR、FX232ADP或三菱FX3U-48M。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)，其特征是，所述稱重裝置的型號(hào)為BSS-ESH-200kg。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)，其特征是，所述水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)為兩臺(tái)，水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)安裝在儲(chǔ)料棚內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于PLC和CAN總線技術(shù)的生物質(zhì)發(fā)電上料機(jī)構(gòu)的智能化控制系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、分配小車、解包疏松機(jī)、帶式輸送機(jī)、板式干燥機(jī)、螺旋輸送機(jī)，水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、分配小車、解包疏松機(jī)、帶式輸送機(jī)、板式干燥機(jī)、螺旋輸送機(jī)分別通過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置連接各自的PLC控制器，各個(gè)PLC控制器通過(guò)232/CAN智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器連通CAN-BUS總線，所述水平段鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)頭部設(shè)有稱重裝置，稱重裝置通過(guò)CAN變送器連通所述CAN-BUS總線，CAN-BUS總線連接PC機(jī)。本實(shí)用新型自動(dòng)化程度高，通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)下位機(jī)和上位機(jī)之間的通信，保證實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)采集和處理，在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下具有適應(yīng)能力強(qiáng)，反應(yīng)快，魯棒性好，穩(wěn)態(tài)誤差小，抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19/05
【公開號(hào)】CN205158099
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520942530
【發(fā)明人】孫進(jìn), 曹肖偉, 曾勵(lì), 朱興龍, 竺志大, 黃則棟
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日