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由人为和天然排放的硫氧化物、氮氧化物所引起的酸雨危害着我国大部分城市,造成严重的经济损失。要实现酸雨和SO2污染控制目标,关键是加快国产脱硫技术和设备的研究、开发、推广和应用。流光放电等离子体烟气脱硫技术是一项很有工业应用前景的新型脱硫技术,对我国的环境治理有着重要意义。
为保证脱硫系统安全、经济、稳定、高效运行,作为其关键技术之一的配套监控系统急待研究。本文的研究工作正是围绕着监控系统的研制而展开的,以集散型控制为基础,重点是监控系统的软硬件设计。
本文首先根据工业过程监控系统发展的现状,以及烟气脱硫过程主要影响因素的分析,建立了基于CAN总线的集散型监控系统。整个系统的设计工作由四部分构成,它们分别是监控子节点的软硬件设计、系统通信程序的设计、监控系统适配卡的设计和系统监控界面的开发。
监控子节点以单片机80C196KC为核心,实现模拟信号的采集、控制信号的输出、CAN总线通信等功能,并能够按照PI算法对电源电压以及氨硫比进行准确控制。
通讯系统则采用SJA1000与PCA82C250作为CAN通信接口电路。利用CAN总线在支持网络多主通信、保证通信的实时性方面的独特优势,编写监控系统各节点间报文发送、接收和报警等通讯程序。
提出以新型USB接口作为监控系统适配卡与上位PC机的接口,连接简单方便,数据传输快速灵活。文中使用PDIUSBD12作为USB接口芯片,详细讨论了USB接口电路的硬件设计和固件编程。
系统监控界面采用VisualC++6.0作为主要开发工具,以面向对象的程序设计为开发思想。此种方法能够在Windows操作系统下设计出画面精美而功能强大的用户界面。
中试试验结果表明,该监控系统的设计是成功的,为大型工业过程监控系统的开发提供了较好的解决方案,为脱硫系统的工业化应用打下基础。