基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蘭炭生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]蘭炭是利用神府、榆林、東勝煤田盛產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)侏羅精煤塊燒制而成的，具有固定碳含量高、比電阻率高、化學(xué)活性高、含灰分低、鋁低、硫低、磷低的特性，被廣泛運(yùn)用于電石、鐵合金、硅鐵、碳化硅等產(chǎn)品，成為一種不可替代的碳素材料。
[0003]上世紀(jì)70年代末，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的蘭炭都是利用塊煤在平地堆積，用明火點(diǎn)燃，等燒透后用水熄滅而制成。由于其工藝簡(jiǎn)單，不能收集利用塊煤燃燒產(chǎn)生的煤焦油和煤氣，極其浪費(fèi)資源，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，于上世紀(jì)末開始逐漸停產(chǎn)。目前鄂爾多斯地區(qū)在SJ-νπ型低溫干餾方爐技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)了大型蘭炭生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行蘭炭生產(chǎn)，克服了傳統(tǒng)工藝的缺陷，在生產(chǎn)過(guò)程中收集利用蘭炭生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生煤氣和煤焦油，同時(shí)通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝，提高了蘭炭和焦油的生產(chǎn)率，提高了蘭炭生產(chǎn)在煤氣方面的利用率，節(jié)約了生產(chǎn)用水，減少了污水、煙塵的排放，具有典型的示范作用。但是，現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與優(yōu)化控制，蘭炭生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)管理水平還比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷，監(jiān)控精度高，功能完備，實(shí)現(xiàn)了蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)生產(chǎn)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，工作可靠性高，可維護(hù)性好，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括多個(gè)分別對(duì)多個(gè)區(qū)域中蘭炭生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集控制的監(jiān)控終端和與多個(gè)監(jiān)控終端通過(guò)ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線連接并通信的監(jiān)控主機(jī)，所述ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)分別對(duì)應(yīng)與多個(gè)監(jiān)控終端相接的ZigBee無(wú)線通信終端和與監(jiān)控主機(jī)相接的ZigBee無(wú)線通信協(xié)調(diào)器，多個(gè)ZigBee無(wú)線通信終端均與ZigBee無(wú)線通信協(xié)調(diào)器無(wú)線連接并通信；所述監(jiān)控終端包括ATmega單片機(jī)模塊和為所述監(jiān)控終端中各用電模塊供電的第一供電電源，以及與所述ATmega單片機(jī)模塊相接的第一晶振電路模塊、第一復(fù)位電路模塊、用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊和用于與變頻器進(jìn)行通信的RS-485通信電路模塊，所述變頻器為具有RS-485總線通信接口的變頻器，所述變頻器的RS-485總線通信接口通過(guò)RS-485總線與RS-485通信電路模塊相接，所述ZigBee無(wú)線通信終端與ATmega單片機(jī)模塊接，所述ATmega單片機(jī)模塊的數(shù)字量輸入端接有用于參數(shù)設(shè)置的按鍵操作電路模塊、用于對(duì)爐體溫度檢測(cè)的爐體溫度傳感器、用于對(duì)橋管溫度進(jìn)行檢測(cè)的橋管溫度傳感器、用于對(duì)熱環(huán)總管溫度進(jìn)行檢測(cè)的熱環(huán)總管溫度傳感器、用于對(duì)煤倉(cāng)到達(dá)上限位置進(jìn)行檢測(cè)的煤倉(cāng)上限位傳感器和用于對(duì)煤倉(cāng)到達(dá)下限位置進(jìn)行檢測(cè)的煤倉(cāng)下限位傳感器，所述ATmega單片機(jī)模塊的模擬量輸入端接有用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理的信號(hào)預(yù)處理電路模塊，所述信號(hào)預(yù)處理電路模塊的輸入端接有用于對(duì)集氣管壓力進(jìn)行檢測(cè)的集氣管壓力傳感器、用于對(duì)回爐空氣流量進(jìn)行檢測(cè)的回爐空氣流量傳感器、用于對(duì)空氣總管壓力進(jìn)行檢測(cè)的空氣總管壓力傳感器、用于對(duì)回爐煤氣流量進(jìn)行檢測(cè)的回爐煤氣流量傳感器、用于對(duì)回爐煤氣壓力進(jìn)行檢測(cè)的回爐煤氣壓力傳感器、用于對(duì)煤氣單爐總管流量進(jìn)行檢測(cè)的煤氣單爐總管流量傳感器和用于對(duì)變頻器速度進(jìn)行檢測(cè)的變頻器速度傳感器，所述ATmega單片機(jī)模塊的輸出端接有用于顯示的LCD顯示屏、用于在煤倉(cāng)到達(dá)上限位置時(shí)點(diǎn)亮的紅色LED燈和用于在煤倉(cāng)到達(dá)下限位置時(shí)點(diǎn)亮的綠色LED燈，以及用于在煤倉(cāng)到達(dá)上限位置時(shí)和煤倉(cāng)到達(dá)下限位置時(shí)發(fā)出語(yǔ)音提示信號(hào)的語(yǔ)音提示電路模塊；所述監(jiān)控主機(jī)包括ARM微控制器模塊和為所述監(jiān)控終端中各用電模塊供電的第二供電電源，以及與所述ARM微控制器模塊相接的第二晶振電路模塊、第二復(fù)位電路模塊、用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊和用于人機(jī)交互的觸摸式液晶顯示屏，所述ZigBee無(wú)線通信協(xié)調(diào)器與所述ARM微控制器模塊相接。
[0006]上述的基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述ATmega單片機(jī)模塊為ATmega單片機(jī)芯片ATmega64。
[0007]上述的基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述RS-485通信電路模塊主要由芯片MAX485構(gòu)成。
[0008]上述的基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述按鍵操作電路模塊為4X4鍵盤。
[0009]上述的基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述爐體溫度傳感器、橋管溫度傳感器和熱環(huán)總管溫度傳感器均為熱電偶溫度傳感器。
[0010]上述的基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述語(yǔ)音提示電路模塊主要由語(yǔ)音芯片ISD1420構(gòu)成。
[0011 ] 上述的基于ZigBee無(wú)線通信的蘭炭生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述ZigBee無(wú)線通信終端和ZigBee無(wú)線通信協(xié)調(diào)器均主要由芯片CC2430組成。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便。
[0014]2、本發(fā)明使用操作便捷，實(shí)現(xiàn)了蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)生產(chǎn)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)?shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，方便操作人員查看并采取相應(yīng)的控制措施，提高了蘭炭生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。
[0015]3、本發(fā)明的監(jiān)控精度高，功能完備，在蘭炭生產(chǎn)的過(guò)程中，當(dāng)有一些典型故障突發(fā)時(shí)，本發(fā)明還能夠提示操作人員，提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性。
[0016]4、本發(fā)明的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷，監(jiān)控精度高，功能完備，實(shí)現(xiàn)了蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)生產(chǎn)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，工作可靠性高，可維護(hù)性好，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0018]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0021]I一ATMEGA單片機(jī)模塊；2—第一供電電源；
[0022]3—第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊； 4 一第二供電電源；
[0023]5—變頻器； 6—RS-485通信電路模塊；
[0024]7—按鍵操作電路模塊；8—爐體溫度傳感器；9 一橋管溫度傳感器；
[0025]10—熱環(huán)總管溫度傳感器；11 一煤倉(cāng)上限位傳感器；
[0026]12—煤倉(cāng)下限位傳感器；13—信號(hào)預(yù)處理電路模塊；
[0027]14—集氣管壓力傳感器；15—綠色LED燈；
[0028]16—回爐空氣流量傳感器； 17—空氣總管壓力傳感器；
[0029]18—回爐煤氣流量傳感器；19一回爐煤氣壓力傳感器；
[0030]20—煤氣單爐總管流量傳感器；21—變頻器速度傳感器；
[0031]22—LCD 顯示屏；23—紅色 LED 燈；
[0032]24一語(yǔ)首提TJK電路模塊；25—第一晶振電路模塊；
[0033]26—第一復(fù)位電路模塊；27—第二晶振電路模塊；
[0034]28—第二復(fù)位電路模塊；29—第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊；
[0035]30一觸摸式液晶顯不屏；31—ZigBee無(wú)線通彳目終端；
[0036]32 — ZigBee無(wú)線通信協(xié)調(diào)器； 33—ARM微控制器模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0037]如圖1所示，本發(fā)明包括多個(gè)分別對(duì)多個(gè)區(qū)域中蘭炭生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集控制的監(jiān)控終端和與多個(gè)監(jiān)控終端通過(guò)ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線連接并通信的監(jiān)控主機(jī)，所述ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)分別對(duì)應(yīng)與多個(gè)監(jiān)控終端相接的ZigBee無(wú)線通信終端31和與監(jiān)控主機(jī)相接的ZigBee無(wú)線通信協(xié)調(diào)器32，多