Geinus I／O總線技術(shù)及其在水泥廠的應(yīng)用
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隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域起著越來越重大的作用。水泥廠由于其工藝特點(diǎn)決定了其用電設(shè)備復(fù)雜、工業(yè)環(huán)境比較惡劣，其自動化的實(shí)現(xiàn)要求可靠性高、抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定、實(shí)用和易操作。
Geinus I／O總線是美國GE Fanuc自動化公司推出的一種工業(yè)控制總線，它既是I／O總線又是通信網(wǎng)絡(luò)，非常適合于大量I／O處理和數(shù)據(jù)傳輸。Geinus I／O總線穩(wěn)定性極強(qiáng)，適于高速及長距離傳送，是一種確定性和開放性的總線，是為工業(yè)環(huán)境中的可靠通信而設(shè)計的。Genius是一種將I／O監(jiān)控系統(tǒng)與信息處理集成于一體的分布式I／O系統(tǒng)，是計算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。
2 水泥廠自動控制系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)
水泥廠的工藝是比較多樣的，目前采用較多的是干法或濕法的回轉(zhuǎn)窯水泥工藝流程，如圖1。經(jīng)過破碎處理后的石灰石和各種原料按一定的配比關(guān)系進(jìn)入生料磨機(jī)，合格的水泥生料儲存在生料庫中以備下道工序；煤磨處理后的煤粉在窯內(nèi)燃燒后形成高溫火焰，放出大量熱量，高溫氣體在窯尾高溫風(fēng)機(jī)的抽引下沿著回轉(zhuǎn)筒體向窯尾流動；回轉(zhuǎn)窯煅燒分為干燥、預(yù)熱、分解、放熱、燒成及冷卻六個帶，流程中預(yù)熱與分解由五級旋風(fēng)筒和分解爐進(jìn)行窯外處理。在整個工藝生產(chǎn)中生料的配料決定生料質(zhì)量，生料質(zhì)量和燒成過程決定熟料質(zhì)量，熟料及熟料配料最終決定水泥質(zhì)量。
水泥廠由于其工藝特點(diǎn)決定了其用電設(shè)備復(fù)雜、生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，其自動化的實(shí)現(xiàn)要求可靠性高、抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定、實(shí)用和易操作，設(shè)計要點(diǎn)如下：
(1)可靠性和穩(wěn)定性：高質(zhì)量的采集控制裝置，決定系統(tǒng)的安全性，是系統(tǒng)存在的意義。
(2)抗干擾性：用電設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境使抗干擾措施成為系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。
(3)性能價格比：以最低的投資，獲取最高的性能。
(4)適用性：滿足并優(yōu)化廠生產(chǎn)和管理。
(5)易操作和維護(hù)：全中文界面和信息，各界面結(jié)構(gòu)簡單合理，且維護(hù)方便。
(6)兼容性：系統(tǒng)是一軟硬件一體化的整體，要求具有兼容性。
(7)擴(kuò)展性：為系統(tǒng)的升級和技術(shù)改造的實(shí)現(xiàn)，留有可擴(kuò)展空間。
(8)開放性：控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)具有良好的開放性，易于管理。
3 Genius I／O總線3.1 Genius I／0總線結(jié)構(gòu)
Genius I／O總線結(jié)構(gòu)和傳輸如圖2，適用于不同距離下的高速數(shù)據(jù)傳輸。
3.2 Genius I／0總線特性
提供全局?jǐn)?shù)據(jù)(Global Data)和數(shù)據(jù)報文(Data gram)兩種類型的信息傳送方式；是開放的，通過與其它總線的接口，使用戶現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)與Genius總線相連；總線的互連性已向下擴(kuò)充到設(shè)備一級，具有現(xiàn)場設(shè)備級接口；具有與多種計算機(jī)操作系統(tǒng)的接口，軟件應(yīng)用具有最大的靈活性；通信當(dāng)中出現(xiàn)的總線錯誤不防礙I／O系統(tǒng)的正常的連續(xù)操作和運(yùn)行；在總線上可以使用幾種不同的通信連接方式；總線采用調(diào)頻(FSK)的方式對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行調(diào)制，使得總線的抗干擾性得到提高、傳輸距離增長；總線采用如下方法保證通訊可靠進(jìn)行：每個數(shù)據(jù)被編碼后，連續(xù)發(fā)送三次，接收方作三選二表決。接收完一個完整的數(shù)據(jù)包之后，接收方會對整個數(shù)據(jù)包作CRC - 6環(huán)冗余校驗(yàn)，一旦校驗(yàn)失敗，數(shù)據(jù)包會被要求重發(fā)；通過多點(diǎn)連接(Multi - drop)將每個網(wǎng)站接入，構(gòu)成總線型網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)，安全性強(qiáng)；總線支持冗余配置，包括通信電纜和I／(3模塊。
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