基于plc和can总线技术的生物质发电上料机构的智能化控制系统的制作方法
【专利说明】
系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种智能化控制系统，特别是一种将PLC和CAN总线的集成技术用于生物质发电系统的上料机构的智能化控制系统，属于机械工程和清洁能源技术领域。
【背景技术】
[0002]生物质能源作为一种可再生性能源，低碳清洁而且原料丰富。目前，生物质的利用方向主要是直接燃烧发电。然而，刚收获的生物质原料初含水量通常在30%以上，如果直接作为燃料，进入锅炉燃烧时需要大量的能量供给水分的蒸发，势必浪费能源，也影响了燃料的热值，因此需要干燥。但生物质的干燥过程是一个非线性、大时滞的复杂过程，传统的干燥机无法满足精确的控制要求，导致干燥后的生物质不能满足含水率的要求。
[0003]在相关上料机构的智能化控制系统中，2012年，陕西科技大学Yan Ru在“Researchon Feeding Vehicle Control System for Drug Packaging，，（Journal of ConvergenceInformation Technology, 7(22), pp. 644-651，2012)一文中米用单片机和无线通信技术实现了药品包装的实时监控和自动上料；东华大学的陈广锋在“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总线的簇绒地毯机纱线喂料控制系统，采用工控机作为主平台和用户界面，下位机由纱线喂入步进电机控制器，速度同步控制器和纱线导向控制器所组成；2013年南华大学的李兰君在“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技术触摸屏和PLC的烟草进料控制系统，测试结果表明，该系统能有效监控在自动烟草输送机的操作和避免因机器故障造成的损失。然而，基于生物质发电上料机构，通过对其进行智能化控制来获得生物质的均匀和连续流速的技术，相关文献还很少涉及。并经过中华人民共和国知识产权局网站检索，尚无与本实用新型所提出的基于PLC和CAN总线技术的生物质发电上料机构的智能化控制系统的相关专利。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于PLC和CAN总线技术的生物质上料机构智能化控制系统，实现干燥过程的自动控制，减少了人工操作接入，提高了生物质燃烧的质量，减少了对能源的消耗，为生物质能源的规模化利用奠定了基础。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种基于PLC和CAN总线技术的生物质发电上料机构的智能化控制系统，包括依次设置的水平段链式输送机、分配小车、解包疏松机、带式输送机、板式干燥机、螺旋输送机，其特征是，所述水平段链式输送机、分配小车、解包疏松机、带式输送机、板式干燥机、螺旋输送机分别通过A/D模数转换装置连接各自的PLC控制器，各个PLC控制器通过232/CAN智能协议转换器连通CAN-BUS总线，所述水平段链式输送机头部设有称重装置，称重装置通过CAN变送器连通所述CAN-BUS总线，CAN-BUS总线连接PC机。
[0006]优选的，所述PLC控制器的型号为FX-128MR、FX232ADP或三菱FX3U-48M。
[0007]优选的，所述称重装置的型号为BSS-ESH_200kg。
[0008]优选的，所述水平段链式输送机为两台，水平段链式输送机安装在储料棚内。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0010]第一，本实用新型采用PLC和CAN总线技术的生物质上料机构智能化控制系统，包括两台水平段链式输送机安装在储料棚内、机头部设置称重装置、扒齿带动秸杆包、分配小车、解包输送机、干燥机;控制部分包括232/ CAN网关、PLC、CANopen协议、CAN-BUS总线技术。PLC技术可以提供生物质的均匀和连续流速;烘干机的长度较长，CAN总线的技术可以保证实时可靠的数据采集和处理，CAN总线的技术可以保证实时可靠的数据采集和处理。本实用新型基于PLC和CAN技术的生物质上料机构智能化控制系统，能获得生物质的均匀和连续流速。
[0011]第二，本实用新型自动化程度高，通过CAN总线实现下位机和上位机之间的通信，保证实时可靠的数据采集和处理，在复杂的工业环境下具有适应能力强，反应快，鲁棒性好，稳态误差小，抗干扰强等优点。
【附图说明】
[0012]图I为基于PLC和CAN总线技术的生物质上料机构智能化控制系统喂料流程图。
[0013]图2为基于PLC和CAN总线技术的生物质上料机构智能化控制系统的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明：
[0015]如图I所示为基于PLC和CAN总线技术的生物质上料机构智能化控制系统喂料流程图。首先有两台水平段链式输送机安装在储料棚内，每段长11米。机头部设置称重装置。每次由起吊装置吊放8个秸杆包，输送机上的扒齿带动秸杆包依次向前输送。从落料口到分配小车每段输送机接力运输，由分配小车送进JB-20A型双辊解包输送机将密封的秸杆包迅速切割解包、疏解成松散的秸杆原料送入2#带式输送机，由2#带式输送机送入CH系列板式干燥机，CH系列板式干燥机是采用刮板输送，燃料在干燥机运行同时，通过引风机将燃料锅炉燃烧秸杆所产生的高温废气通过烟道引入干燥机对潮湿的物料进行烘干，燃料经过烘干后输入到炉前螺旋输送机。1#带式输送机输送燃料为解包后的玉米秸杆和破碎后的木片、树皮等灰色秸杆，燃料由头部或中部的犁式卸料器卸料至2#带式输送机，再由2#带式输送机输送到CH系列板式干燥机，最终输送进入螺旋输送机。3#带式输送机作为备用输送线安装在CH系列板式干燥机下部。
[0016]如图2所示为基于PLC和CAN总线技术的生物质上料机构智能化控制系统的电路原理框图。在自动运行后，第一级水平输送链在接到下一级的要料指令后，由抓斗装载料包，接收到料包后，即可启动。之后的第2至第7级启动条件为:收到下一级的要料指令和上一级运输机得到料包的指令。收到两项指令后，运输机以低速启动，直至本级装置收到料包后加速。干燥段输送机收到上一级得到燃料的指令后即可启动。整个过程若手动控制停机则全部停机。水平段链式输送机、分配小车、解包疏松机、带式输送机、板式干燥机、螺旋输送机通过A/D模数转换装置进行PLC功能的实现，而PLC则通过232/CAN智能协议转换器连通CAN-BUS总线进而接受PC机的随时命令。通过对PLC编程控制与PLC连接的各种设备，采用GT-Designer3对上位机界面进行编辑，使其可以控制PLC的各种操作。
【主权项】
1.一种基于PLC和CAN总线技术的生物质发电上料机构的智能化控制系统，包括依次设置的水平段链式输送机、分配小车、解包疏松机、带式输送机、板式干燥机、螺旋输送机，其特征是，所述水平段链式输送机、分配小车、解包疏松机、带式输送机、板式干燥机、螺旋输送机分别通过A/D模数转换装置连接各自的PLC控制器，各个PLC控制器通过232/CAN智能协议转换器连通CAN-BUS总线，所述水平段链式输送机头部设有称重装置，称重装置通过CAN变送器连通所述CAN-BUS总线，CAN-BUS总线连接PC机。2.根据权利要求I所述的基于PLC和CAN总线技术的生物质发电上料机构的智能化控制系统，其特征是，所述PLC控制器的型号为FX-128MR、FX232ADP或三菱FX3U-48M。3.根据权利要求I所述的基于PLC和CAN总线技术的生物质发电上料机构的智能化控制系统，其特征是，所述称重装置的型号为BSS-ESH-200kg。4.根据权利要求I所述的基于PLC和CAN总线技术的生物质发电上料机构的智能化控制系统，其特征是，所述水平段链式输送机为两台，水平段链式输送机安装在储料棚内。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PLC和CAN总线技术的生物质发电上料机构的智能化控制系统，包括依次设置的水平段链式输送机、分配小车、解包疏松机、带式输送机、板式干燥机、螺旋输送机，水平段链式输送机、分配小车、解包疏松机、带式输送机、板式干燥机、螺旋输送机分别通过A/D模数转换装置连接各自的PLC控制器，各个PLC控制器通过232/CAN智能协议转换器连通CAN-BUS总线，所述水平段链式输送机头部设有称重装置，称重装置通过CAN变送器连通所述CAN-BUS总线，CAN-BUS总线连接PC机。本实用新型自动化程度高，通过CAN总线实现下位机和上位机之间的通信，保证实时可靠的数据采集和处理，在复杂的工业环境下具有适应能力强，反应快，鲁棒性好，稳态误差小，抗干扰强等优点。
【IPC分类】G05B19/05
【公开号】CN205158099
【申请号】CN201520942530
【发明人】孙进, 曹肖伟, 曾励, 朱兴龙, 竺志大, 黄则栋
【申请人】扬州大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日