燃烧器控制系统【新型实用型燃烧器全自动远程无线控制系统实现】

　　摘要:本文阐述用于野外环境复杂布线困难的现场近距离(小于1000米)大型全自动燃烧器无线自动控制系统的实现。此系统修改后可应用于其他同类型的控制环境。通过设计并实际测试系统完全满足现场控制条件并批量投产。
　　关键词:燃烧器 全自动 远程 无线控制 安全
　　
　　1 所属技术领域:
　　 工业自动化控制当中有高可靠要求, 复杂环境下的燃烧器无线控制系统
　　
　　2 已有技术
　　 (1) PLC实现的全自动燃烧器控制系统: 因系统为多模拟量的输入输出接口,要求小型机以上PLC组合才能实现其功能,但成本高现场布线困难。
　　 (2)高档一体式风机控制器,其风机结构和控制模式对供气要求非常严格,并不适合中国实际市场应用。且价格超高。无法远程控制。
　　
　　3 设计的目的。
　　 针对目前国内燃烧器的特点,除实现PLC的全部功能外,针对其缺点,增加如下特点:
　　 (1)用新型低成本高性能工业型处理器取代PLC进行控制,使控制更灵活,总成本更低,性能更强。
　　 (2)系统核心控制部分支持北方野外环境要求,以实现控制部分现场化。
　　 (3)用户交互无线化,可靠性要核心控制部分保证。省去复杂现场布线成本与难度。
　　 (4)用户界面支持主流通用操作屏,实现与PC一样同步科技发展进行灵活产品升级,从而得到最优性价比。
　　 (5)独立研发新型低成本高可靠性电流环电路,定量满足加热炉实际控制精度、低温漂、高抗干扰的要求(参考附图说明)。
　　
　　4 核心设计内容
　　 为实现上述目的,针对以上特点,本系统核心设计如下
　　 (1)采用高性能工业型组合微处理器进行控制,并使用双CPU互检冗余处理。其微处理器为最新型16位处理器+DSP双核架构,极方便实现现场复杂信号处理。
　　 (2)主控制电路专门针对北方市场,所有输入输出信号全部实现光电隔离,主控电路通过-40度实际环境连续运转。支持现场复杂电器设备抗干扰及抗10KV ESD环境要求。
　　 (3)采用可自由使用的工业仪表专用频段进行无线通信,用于现场数据上传与用户指令下达。所有的安全与可靠性控制均由主控电路实现。
　　 (4)用户端采用大尺寸TFT触摸屏提升用户使用性,同时系统使用当前流行的智能操作系统Windows CE平台进行用户界面开发,使程序开发与触摸屏类型不相关。
　　 (5)所有传感器与控制单元的走线均在现场完成。其接线也最短,最短的走线使引入干扰降到最低。同时省掉的屏闭电缆线的成本也非常可观。其接线只需引入220V供电即可。系统综合成本与国内同档次PLC系统相比节省超过3/4。
　　 (6)针对现场实际情况采用改进优化的增量型PID算法,使温度控制响应速度与精确性得到很大提升。
　　
　　5 设计结果:
　　 系统最终性能:
　　 列项 内容
　　型号 燃烧器控制制系统
　　平台性能 dsPIC30F5015,16位单片机,64K flash, 2K RAM, 1K EEPROM, 64Pin TQFP封装,集成10位AD, 集成DSP, 集成电机控制输出
　　通信方式 无线控制系统
　　主接口 RS232串行接口,6电流环输入输出,高隔离数字量输入输出,四路开关输入.
　　内部供电 12V DC 1A max
　　系统内部供电 Main power: 5V DC 200mA, sub-power 12V DC 1A
　　外部供电 24V DC 2A
　　用户界面 7”TFT,支持触摸输入
　　工作温度 -40~60℃
　　选项输入 4路DIP开关输入
　　接口 7路继电器输出, 8路光耦隔离输入
　　一路UART输出, 3路4-20mA电流环输入, 3路障-24mA电流环输出
　　一路温度检测输入 ,一路扩展输出
　　USB NC
　　电流环输入性能 4路4-20mA 电流环输入, -30度-+30度内 温漂 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文