Chen Liang, Xu Yu

(Shanghai Baoxin Software Co., Ltd, Shanghai 201900, Chine)

: Cet article présente un nouveau contrôle distribué du brûleur intelligent. Exigences différentes pour les conditions de transmission de données et de l'environnement, le contrôleur principal MCU peut continuer à améliorer, étendre et adapter afin d'améliorer la vitesse de traitement du contrôle des transactions. Détecter la taille de la flamme est proposé d'utiliser le mouvement directionnel des ions est déterminée, et l'innovation mis en avant par l'amplitude numérisée flamme uA amplitude de courant, réalisé en définissant la plage de la technique normale de découpage de forme triangulaire de la flamme. L'utilisation de déphasage RC et la régularité optocoupleur réalisée ouvrir simplement et efficacement les exigences particulières du cycle de service du signal d'allumage. technologie ProfibusDP introduit à partir de la station du brûleur du contrôleur intelligent, de telle sorte que l'extrémité distale de la chambre de commande de saisir facilement les conditions de fonctionnement actuelles du brûleur. Mettre l'accent sur la redondance et défaut mécanisme de traitement d'urgence dans la programmation du logiciel. Le nouveau contrôle du brûleur distribué a de larges perspectives d'utilisation.

: Contrôleur de brûleur, la flamme; déphasage RC; Profibus DP

: TP202 Code du document: ADOI: 10,19358 / j.issn.1674-7720.2017.09.012

Format de référence : Liang, Xu Yu conception intelligente distribuée d'un nouveau dispositif de commande de brûleur [J] ses applications, 2017,36 (9): 38-40,44.

0 introduction

gaz inflammable au gaz naturel comme combustible du traitement thermique du four industriel dans le champ d'application plus large, mais le gaz lui-même est inflammable, la sécurité et la fiabilité de l'utilisation d'une importance particulière [1], et donc l'environnement du site et le chauffage des fours industriels objets, la recherche et le développement du contrôle du brûleur intelligente a un rôle très important. Procédé de traitement thermique du four industriel compliqué, long processus, la pluralité de dispositif de commande de brûleur de mesure distribuée peut améliorer la précision de contrôle de la température, de réduire le taux d'échec, les conditions de four industriel pour assurer la continuité et la stabilité, pour atteindre l'objectif d'économie d'énergie [2 ].

1 Conception du système

Conception de contrôleur intelligent concentrer les fonctions du brûleur modulaires pour le module de commande en tant que noyau, avec le module de commutation deux de puissance, le module de détection de flamme, le module d'allumage, et un module d'indication de l'état du module de communication DP, tel que représenté sur la Fig. Cela peut être conçu de manière à commander un seul brûleur individuel complet, peuvent également être combinés pour obtenir un contrôle de l'ensemble du processus avec un système de commande PLC ou DCS. automate programmable en mode MCU maître, la logique de commande dans le logiciel Flash guéri, les paramètres de fonctionnement peut être réglé par le port JTAG de commande du brûleur réservé. L'utilisation de deux batteries d'alimentation en mode commuté, une panne de courant dans le mode principal, et la solution de la batterie peut garantir le fonctionnement normal de la commande du brûleur. En outre, la conception du dispositif de commande de brûleur fabriqué à partir de la station intelligente ProfibusDP, configurer les avantages d'utiliser le domaine industriel PLC peut être commandé directement par l'interface de communication de commande du brûleur ProfibusDP et le fonctionnement de la collecte de température et d'humidité et d'autres paramètres extérieurs de l'environnement, et lorsque les dossiers sont bien documentés dans la mémoire du module d'entretien facile. La partie de signal de commande d'actionneur de deux parties divisées conception de circuits imprimés, afin de réduire les interférences électromagnétiques. La conception complète de la partie de signal de commande d'étanchéité d'une plaque d'étain et ensuite connecté à l'actionneur, de la poussière et des interférences électromagnétiques. Utilisation d'un module de détection de la flamme de combustion principale combustion du brûleur lorsque milieu ionisé, le mouvement directionnel des ions générés uA niveau de courant, la détection quantitative d'un tel courant. module d'allumage RC utilisant un déplacement de phase et la régularité optocoupleur ouverte, réaliser simplement et efficacement les exigences spécifiques du cycle de service du signal d'allumage. État indiquant module d'affichage numérique utilise huit chiffres, au cours des diverses étapes de l'état d'allumage correspondant au dictionnaire de données.

2 Conception du matériel

L'opération principale de commande du brûleur par le transfert de signal entre l'automate et le module de commande, et avec la périphérie du transformateur d'allumage, l'électrode d'allumage et le brûleur de l'électrode de détection pour compléter le contrôle de la flamme de combustion. Ensuite, la configuration matérielle des principaux axes du contrôleur du brûleur.

2,1 circuit de détection de flamme

Lorsque l'ionisation du milieu de combustion du brûleur, l'ion générer un courant, comme courant de phase uA mouvement directionnel peut être déterminée avec précision de détection quantitativement l'état de combustion de la flamme. Un tel procédé de détection de la lumière, la chaleur, les interférences magnétiques, en réponse, une action rapide. Le principe représenté sur la figure la flamme circuit de détection de courant pA 2 de la Fig.

pA principe de détection de courant: émis par le port IO (UCB-A7) une fréquence de 1 kHz onde carrée, à travers le positif de comparaison du circuit RC (puce U4B 5 pieds) de la stabilité de la production de l'onde triangulaire, l'électrode négative du comparateur est une résistance de détection R58 tension, la sortie du comparateur est temps qui est une largeur de temps de la valeur de crête de tension coupe-ondes U46 triangle. UA lorsque la valeur de courant est faible, le courant uA principalement de la direction de la flèche 1. Comme le montre la figure 3 (a), lorsque le courant de 5 uA uA, la tension U4-6 est d'environ 2,23 V; uA lorsque le courant augmente, le nombre 2 va flèches courant devenir encore la direction d'écoulement principale dans ce cas, la variation de tension est beaucoup plus lent que le courant avant;. la figure 3 (b), lorsque le courant de 38 uA uA, la tension U4-6 est d'environ 0,7 V. Lorsque le courant dépasse 40 uA ou le sens du courant est inversé, il est donné. L'avantage de cette conception est la capacité de distinguer efficacement la situation et la déconnexion d'alimentation externe de courant pA est présent, et la taille du courant de seuil est fixé par le dispositif de commande maître, en fonction des conditions propres à faciliter les mises à jour de téléchargement en ligne.

2,2 circuit d'allumage

haute pression 7500 V est requise lorsque le brûleur d'allumage, le plus souvent par un dispositif de commande pour commander la borne de commande du brûleur d'allumage de la bobine d'allumage. Lorsque le rapport cyclique de 15% de l'allumage de la bobine d'allumage administré tension alternative, qui est généré à la sortie 7 de l'air à haute pression momentanée 500 V entre les électrodes intermédiaires et le brûleur, l'allumage du brûleur. La figure 4 est une conception simplifiée ici ce particulier circuit d'allumage de simulation de la figure.

R50, C20 constituent un circuit de décalage de phase RC lorsque, la tension R52 est portée à l'extrémité supérieure de Vgt (1,3 V), et un plus grand courant de maintien de 50 mA, le TRIAC est activé. Une fois que le thyristor bidirectionnel, R50, R51, R52, C20 est contournée, lorsque la tension d'alimentation alternative est réduite dans une certaine mesure (avant et après le passage par zéro, le TRIAC lui-même hors tension), puis de nouveau par la force de charge inverse C20, en répétant le processus. Circuit de déclenchement fonctionne dans un circuit de courant alternatif, la tension alternative est une demi-cycle positif, respectivement négatif envoie un positif, des impulsions de déclenchement négatif à l'électrode de commande du triac, une fois que le tube est mis en demi-cycle positif et négatif de façon symétrique. R51, R52 sont des résistances de division de tension, la tension de seuil BCR Vgt est de 1,3 V, tant que la pression partielle supérieure à Vgt dans R52, la conduction du BCR. Opto-off contrôle par le module de commande principal, lorsque l'optocoupleur échoue, le circuit d'allumage ne sort pas, lors de l'optocoupleur est activé, un angle de retard du triac est ouvert, le circuit d'allumage ligne de signal de sortie de feu. R53, C21 sont connectés en interférence de fréquence ligne d'alimentation de branche parallèle dérivation de courant. 5, la face supérieure est une tension de signal analogique à travers la vanne de gaz caractéristique de Rvalve, le côté inférieur est BTB12 le signal gâchette du triac de tension.

2.3DP circuit d'interface de communication

communication ProfibusDP est un faible coût à grande vitesse, actuellement dans l'industrie métallurgique a gagné une large utilisation, en particulier pour le système de contrôle de niveau de l'appareil et distribué communication IO. les paramètres de fonctionnement de commande des brûleurs intelligents sont nécessaires pour interagir avec la chambre de commande communiquant par des informations d'installation DP [3].

Basé sur le module de communication interface de bus à grande vitesse ProfibusDP cette version du protocole pour supporter multiple DP VPC3 + C en tension de faible puissance de la largeur de la puce que le dessin principal, l'interface 485 de fond, les données secondaires PLC au moyen d'un isolement magnétique de la puce d'émetteur-récepteur de bus à grande vitesse échange bidirectionnel de données entre la forme et le ADM2486 VPC3 + C, puce de protocole DP firmware LPC2294 placé dans le contrôleur principal, l'utilisation de trois LPC2294 pipelining, toute partie des systèmes de traitement et de mémoire fonctionnent en continu, de sorte que les fissures Interface 51 goulot d'étranglement de la puce de mémoire cache de données ordinaires DP pour réaliser des performances à grande vitesse de la DP. LPC2294 signal de commande primaire VPC3 + C comprennent signal de lecture OE, les BLS de signal d'écriture, signal de sélection CS, un signal de redémarrage DP_RST et EINT de signal d'interruption. Parce VPC3 + C que l'adresse de données de 8 bits, en conformité avec les règles LPC2294 mémoire externe, une mise en correspondance de signal d'écriture en utilisant BLS [0]. Et parce que VPC3 + C comme adresse mémoire hors puce comprise entre 0x82000000 ~ 0x82FFFFFF, de sorte que la puce correspondante, sélectionnez le signal CS2. VPC3 + C XDATAEXCH en utilisant la source d'alimentation externe pull-broche est une diode lorsque le voyant de signal peut être utilisé comme un échange de données. Entre le contrôleur maître et utilisations LPC2294 VPC3 + C de bus de données de la puce de protocole et le bus d'adresse séparés de manière asynchrone, de sorte que la communication plus rapide que le mode synchrone et le point d'arrêt du programme de débogage plus facile asynchrone [4].

3 conception de logiciels

La puissance de la commande du brûleur, la première opération « grand débit de purge, l'allumage de faible débit ». Du fait que le combustible du four industriel actuel est généralement utilisé du gaz naturel liquéfié, le gaz industriel et d'autres médias, sont dangereux, gaz toxiques, inflammables, explosifs, quand il est prêt à ouvrir la phase de vanne d'air à la position la plus haute, le four le gaz résiduel est évacué du four, pour éviter les explosions, puis attend que la soupape d'air d'allumage vers le bas. A ce moment, la flamme a été observée même signal de commande de brûleur par un module de surveillance de flamme (barre d'ionisation est revenu à un courant supérieur ou égal à 2 pA signal de flamme équivalent, sinon aucun signal de flamme). S'il y a un signal de surveillance d'une flamme à décrire la commande du brûleur n'a pas été reconnu, le programme passe à la phase de simulation de flamme, un signal d'allumage à la commande du brûleur, un délai de 10 s et d'observer si le signal de flamme, sinon il peut entrer dans le contact normale programme, si un signal directement dans la flamme du brûleur condition de blocage de l'unité de commande d'alarme de panne. S'il n'y a pas de signal de surveillance de la flamme, le signal d'allumage à l'unité de commande du brûleur, le signal de retard primaire est de 1 s, la sortie du transformateur d'allumage et ouvre la soupape à gaz, cette fois, le transformateur d'allumage donne sept haute tension de plus de 500 volts l'allumage par gaz. Dans les 5 s après l'ouverture de la vanne de gaz, si le signal de flamme est détecté, alors la LED jaune est allumée indiquant le fonctionnement normal des paramètres de fonctionnement du brûleur et de retour, si aucun signal de flamme détectée est immédiatement fermer le robinet de gaz et de la lumière une LED rouge indique un brûleur de défaut blocage du contrôleur de brûleur en attendant remise à zéro. La figure 6 est un organigramme du sous-programme principal de commande du brûleur intelligent.

Contrôleur de surveillance brûleur à flamme pendant le fonctionnement normal du brûleur, le brûleur si la flamme sort contrôleur de verrouillage immédiatement exécute l'opération d'alarme de défaut.

4 Conclusion

Cet article présente un nouveau distribué contrôleur de brûleur pour différentes exigences de transmission de données et les conditions environnementales, le contrôleur principal MCU peut continuer à améliorer, étendre et adapter afin d'améliorer la vitesse de traitement du contrôle des transactions. Détecter la taille de la flamme est proposé d'utiliser le mouvement directionnel des ions est déterminée, et l'innovation mis en avant par l'amplitude numérisée flamme uA amplitude de courant, réalisé en définissant la plage de la technique normale de découpage de forme triangulaire de la flamme. Le rapport cyclique du signal d'allumage des exigences particulières de résistance et de capacité et de déphasage régularité optocoupleur ouvert facilement et efficacement mis en uvre. technologie ProfibusDP introduit à partir de la station du brûleur du contrôleur intelligent, de telle sorte que l'extrémité distale de la chambre de commande de saisir facilement les conditions de fonctionnement actuelles du brûleur. Mise au point sur le mécanisme de manipulation de redondance et de l'échec d'urgence dans la programmation de logiciels, de sorte que ce nouveau contrôleur de brûleur distribué a de larges perspectives d'utilisation.

références

Application de [1] Liu paix, Weidong, Danyun Qing, et .IFS258 système de commande de brûleur de chauffage dans le traitement thermique [J] métaux non ferreux, 2003,32 (4): 52-53.

[2]. Huling Yan, Tang Kai, Zhang Xiu sable, et d'autres applications IFW15T réalisée conception du contrôleur de brûleur [J] Automation & Instrumentation, 2009,24 (4): 15-18.

[3] HONG S H, K KIM A. Mise en uvre et l'évaluation des performances des profibus dans les systèmes d'automatisation [C] .IEEE Atelier international sur les systèmes de communication usine, 1997: 187-192.

[4] Faire face à la technologie de bus de terrain et sa technologie d'application [M] Pékin: Industrie mécanique Press, 2005.