我公司礦渣水泥生產(chǎn)工藝中的礦物質(zhì)渣粉螺旋秤控制系統(tǒng)采用了CAN總線，控制效果良好。
1 礦渣粉摻加工藝流程及設(shè)備
1.1 工藝流程
礦渣粉添加系統(tǒng)主要由礦渣粉儲存?zhèn)}、葉輪給料機、穩(wěn)流螺旋給料機、螺旋計量秤和斜槽風(fēng)機組成。物料從上到下通過上述設(shè)備后，被輸送到磨尾斗式提升機，與出磨水泥一起進入選粉機混合后，通過收塵進入成品水泥庫。
1.2 輔助設(shè)備具體情況
1)礦渣粉儲存?zhèn)}：該倉容量為100t，由鋼板卷制而成。倉外有上料管道，由氣力輸送入料。倉頂安裝有四袋壓力式除塵器，倉內(nèi)安裝電容料位計，在倉滿時打鈴報警。
2)葉輪給料機：設(shè)計流量范圍0~10t/h,要求轉(zhuǎn)速可調(diào)，葉輪給料機的電動機由變頻調(diào)速器控制。
3)穩(wěn)流螺旋給料機：規(guī)格長2000mm，直徑300mm，主要作用分割輪下料均勻化，使物料進入螺旋計量秤時，減少計量波動。
4) 螺旋計量秤：規(guī)格同穩(wěn)流螺旋給料機。電動機端固定，另一端用S型拉式傳感器固定在鋼架上。在安裝過程中要注意保持設(shè)備的水平。
5) 斜槽風(fēng)機：將粉料輸送至斗式提升機。根據(jù)物料情況，傾斜度不要小于6%。
啟動順序是斜槽風(fēng)機、螺旋計量秤、穩(wěn)流螺旋給料機、葉輪給料機；停車順序與此相反。設(shè)備間控制設(shè)有聯(lián)鎖。
2 控制系統(tǒng)的組成
螺旋秤生產(chǎn)廠家提供一套自主開發(fā)的智能儀表，用于螺旋秤的計量控制和標(biāo)定。而對于其他設(shè)備的起停和聯(lián)鎖由我方負(fù)責(zé)。將這些設(shè)備控制信號引入到DCS，由DCS監(jiān)視控制（如圖1所示）。

智能儀表共2塊，外殼均采用通用盤裝儀表結(jié)構(gòu)，卡入式安裝。面板上有數(shù)據(jù)顯示區(qū)和鍵盤區(qū)，數(shù)據(jù)顯示區(qū)由八位高亮度數(shù)碼管組成，顯示當(dāng)前過程值和參數(shù)值。鍵盤區(qū)由4個微動開關(guān)組成，分別是菜單鍵、向上、向下選擇鍵和確認(rèn)鍵。一塊完成計量控制和標(biāo)定功能（以下簡稱控制儀表），安裝在電力室。另一塊完成設(shè)定流量、查詢累積量和報警等信息功能（以下簡稱上位儀表），安裝在中控室。兩地相距200m，它們之間的通訊采用CAN總線。
3 CAN總線概述
CAN是控制網(wǎng)絡(luò)ControlAreaNetwork的簡稱，是開放式、 數(shù)字化、多點通信的控制系統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)。其總線規(guī)范現(xiàn)已被ISO國際標(biāo)準(zhǔn)組織制訂為國際標(biāo)準(zhǔn)。CAN總線協(xié)議描述設(shè)備之間的信息傳遞方式，它有以下特點：它是一種多主總線，各節(jié)點可隨時向其它節(jié)點發(fā)送消息。傳輸介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜等，通信速率可達到1Mb/s。由于CAN總線控制簡單、擴展能力強、系統(tǒng)成本低，軟硬件設(shè)計已非常成熟，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制。
4智能儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制過程
4．1 儀表結(jié)構(gòu)
控制儀表的CPU采用AT89C52芯片，它是一種低功耗、高性能的8位單片機。主要完成數(shù)據(jù)采集、處理和通信功能。內(nèi)部具有8KB的程序存儲器(ROM),用于存儲控制程序。256字節(jié)的RAM用于存儲中間數(shù)據(jù)和結(jié)果。AD轉(zhuǎn)換器采用16位芯片，直接與稱重傳感器連接。DA轉(zhuǎn)換器采用電流輸出型芯片?？刂苾x表擴展了一個數(shù)字量子模塊，包含4路隔離DI電路，可用于開關(guān)信號輸入，接受DCS系統(tǒng)的啟停命令。有3路繼電器輸出，發(fā)出報警信號。另外內(nèi)部還有鍵盤、顯示電路和CAN總線電路接口電路。
上位儀表主要由單片機和鍵盤、顯示電路和CAN總線電路接口電路組成。
4．2計量控制過程
控制儀表獲得啟動命令后，稱重傳感器測量出計量秤當(dāng)前的負(fù)荷，通過A/D轉(zhuǎn)換器，讀入到單片機。因螺旋秤的旋轉(zhuǎn)速度恒定，在單片機內(nèi)計算出物料的瞬時流量。經(jīng)過CAN總線從上位儀表處獲取設(shè)定流量，調(diào)用PID算法程序，計算出設(shè)定值后，再通過D/A轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生4~20mA信號，控制變頻器的頻率，從而控制葉輪給料機電動機的轉(zhuǎn)速。在完成控制的同時，處理瞬時流量，計算出累計量。并按要求計算出各班的產(chǎn)量。
4．3標(biāo)定過程；
4．3．1．皮重標(biāo)定過程
首先標(biāo)定螺旋秤的皮重，一般要連續(xù)標(biāo)定3次，每次的值應(yīng)該相等，這樣才能保證計量準(zhǔn)確。這個過程就是調(diào)用標(biāo)定子程序，將10s（此數(shù)可調(diào)）的皮重值讀入單片機，平均后的皮重值存儲于單片機作為最新標(biāo)定值。
4．3．2．實物標(biāo)定過程
按照固定設(shè)定轉(zhuǎn)速下料一段時間，將控制儀表上獲得的累計值與實際下料值相比較，修正稱量系數(shù)。此過程調(diào)用實物標(biāo)定子程序，將螺旋秤的毛重值讀入單片機，去除皮重值后，計算出實物累計量。再稱量出實際下料量，通過鍵盤輸入到單片機中。單片機就會計算出稱量系數(shù)。一般標(biāo)定3次，就能標(biāo)準(zhǔn)確。
5 智能儀表間通信的設(shè)計
5．1 CAN節(jié)點的硬件設(shè)計
一個CAN節(jié)點由單片機、CAN控制器、CAN收發(fā)器等組成，
CAN控制器選用Philips 公司的SJA1000。其內(nèi)部分別為控制器寄存器組、發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)，它們組成32個字節(jié)的尋址空間。為了連接到單片機，SJA1000提供一個復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線和附加的讀/寫控制信號， SJA1000能被看作單片機AT89C52的外圍存儲器。為了保證系統(tǒng)的同步，使用了一個24 MHz的晶振作為SJA1000的振蕩器，用它的7號引腳（CLKOUT）作為AT89C52的時鐘脈沖。系統(tǒng)中SJA1000的片選由單片機的P2.7口控制。如圖2所示