


配料机主要需要根据一些模拟量称量模块和数字量称重模块返回的数据来进行精确控制,其采集的内容包括6级物料输送量、6级物料的称重重量、烘干筒温度、量和温度等20个模拟量。给、料门联锁、粉料门联锁,斗门开关位、搅拌机、斜皮带、平皮带运行、系统允许称量、卸料等开关量输入。开关量输出有各料门给料电机继电器、各螺旋机的开关、气动阀、外加剂量泵、各秤斗开门、搅拌机门开关等。
双冗余中央控制机、高可靠性嵌入式下位机和将它们连接起来的工业以太网一起构成了整个控制系统的框架。中央控制计算机负责总体测量和控制信息的管理、发送,在操作系统和应用软件的控制下,完成人机界面显示、数据分析和处理、数据记录、监控、报警、打印等功能。
本投料系统的中央控制机采用的是A、B机的双冗余嵌入式32位计算机,两机同时工作,由于以太网帧的指向性,下位机给A机发送的帧一般是到达不了B机的,所以系统采用了可编程以太网交换机,此种交换机具有的端口复制的功能,即将每个发往A机的包都复制一份给B机。尽管如此,作为备份机的B机仍要通过专用包过滤路由软件与网络隔离,这种路由通过拆分数据包来判断数据包能否通过,对于B机来讲,正常工作时只允许测控以太网上的信息单项传送至B,即路由关闭了B机通向测控以太网的通道。A、B机通过专用以太网信道和心跳算法监视对方工作情况。在对方工作异常时即时取代对方工作。
供料系统通过对方的应答信息返回的时间,来评估对方健康状况和网络状况。A故障时,回复包时间会超过预先设定的超时值T0,触发B机的A方故障消息,B机开始接替A机的工作.B机的包过滤路由(也称为包过滤防火墙,包过滤网关)打开,A机的包过滤路由关闭,打开/关闭时间只占用中央控制机的几个时钟步,所以都是在微秒级,在允许输入到测控以太网的数据包通过到B机的同时阻断输入到A机的通路,同时B机及时进行记录和报警,继续接收传感器发送的测试量并向执行机构发送指令。
与A机故障不同,B机故障时不需要打开包过滤路由,只要A机报警通知故障信息并记录即可。双冗余以太网交换机为工业以太网交换机,处于网络交换中心的地位,用于在最短的时间内传输网络帧并保证尽量少的帧冲突和丢包。带有数据采集、转换模块和以太网控制器的下位节点机采用ARM7CPU加DM9000A的体系结构,负责采集模拟量和开关量,将采集到的数据加上传感器标志(以IP地址为标志),后打包上传。并将控制信息接收后拆包,按控制标志分发至控制端,以太网通信电路主要由网络控制芯片,网络变压器及E2ROM存储器组成。
网络控制芯片DM9000A是下位节点机进行以太网通信的核心。具有10M/100M的通信速率。网络变压器PH163530是将以太网中传送过来的数据转换成与以太网控制芯片匹配的电平信号。E2ROM存储器主要存储以太网通信中一些掉电需要保存的参数,如本机P地址。输出控制部分由D/A模拟量输出及数字开关量输出组成。D/A输出信号主要控制一些模拟量为输入的设备,这些信号在软件控制下由CPU内部自带的10位D/A转换器产生。数字开关量输出电路可控制功率较大的外接设备,如输送皮带电机、风扇等。