基于ZigBee無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(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無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(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，用明火點燃，等燒透后用水熄滅而制成。由于其工藝簡單，不能收集利用塊煤燃燒產(chǎn)生的煤焦油和煤氣，極其浪費資源，而且嚴重污染環(huán)境，于上世紀末開始逐漸停產(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)進行蘭炭生產(chǎn)，克服了傳統(tǒng)工藝的缺陷，在生產(chǎn)過程中收集利用蘭炭生產(chǎn)時所產(chǎn)生煤氣和煤焦油，同時通過改進生產(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)還沒有實現(xiàn)對蘭炭生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)的實時監(jiān)控與優(yōu)化控制，蘭炭生產(chǎn)過程的自動化生產(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)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于ZigBee無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便，使用操作便捷，監(jiān)控精度高，功能完備，實現(xiàn)了蘭炭生產(chǎn)過程中各個生產(chǎn)工藝參數(shù)的實時監(jiān)控，工作可靠性高，可維護性好，實用性強，便于推廣使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于ZigBee無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括多個分別對多個區(qū)域中蘭炭生產(chǎn)工藝參數(shù)進行實時采集控制的監(jiān)控終端和與多個監(jiān)控終端通過ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)進行無線連接并通信的監(jiān)控主機，所述ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)包括多個分別對應(yīng)與多個監(jiān)控終端相接的ZigBee無線通信終端和與監(jiān)控主機相接的ZigBee無線通信協(xié)調(diào)器，多個ZigBee無線通信終端均與ZigBee無線通信協(xié)調(diào)器無線連接并通信；所述監(jiān)控終端包括ATmega單片機模塊和為所述監(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)存儲的第一數(shù)據(jù)存儲電路模塊和用于與變頻器進行通信的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RS-485總線與RS-485通信電路模塊相接，所述ZigBee無線通信終端與ATmega單片機模塊接，所述ATmega單片機模塊的數(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、用于對爐體溫度檢測的爐體溫度傳感器、用于對橋管溫度進行檢測的橋管溫度傳感器、用于對熱環(huán)總管溫度進行檢測的熱環(huán)總管溫度傳感器、用于對煤倉到達上限位置進行檢測的煤倉上限位傳感器和用于對煤倉到達下限位置進行檢測的煤倉下限位傳感器，所述ATmega單片機模塊的模擬量輸入端接有用于對信號進行放大和濾波處理的信號預(yù)處理電路模塊，所述信號預(yù)處理電路模塊的輸入端接有用于對集氣管壓力進行檢測的集氣管壓力傳感器、用于對回爐空氣流量進行檢測的回爐空氣流量傳感器、用于對空氣總管壓力進行檢測的空氣總管壓力傳感器、用于對回爐煤氣流量進行檢測的回爐煤氣流量傳感器、用于對回爐煤氣壓力進行檢測的回爐煤氣壓力傳感器、用于對煤氣單爐總管流量進行檢測的煤氣單爐總管流量傳感器和用于對變頻器速度進行檢測的變頻器速度傳感器，所述ATmega單片機模塊的輸出端接有用于顯示的LCD顯示屏、用于在煤倉到達上限位置時點亮的紅色LED燈和用于在煤倉到達下限位置時點亮的綠色LED燈，以及用于在煤倉到達上限位置時和煤倉到達下限位置時發(fā)出語音提示信號的語音提示電路模塊；所述監(jiān)控主機包括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)存儲的第二數(shù)據(jù)存儲電路模塊和用于人機交互的觸摸式液晶顯示屏，所述ZigBee無線通信協(xié)調(diào)器與所述ARM微控制器模塊相接。
[0006]上述的基于ZigBee無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述ATmega單片機模塊為ATmega單片機芯片ATmega64。
[0007]上述的基于ZigBee無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(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無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(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無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(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無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述語音提示電路模塊主要由語音芯片ISD1420構(gòu)成。
[0011 ] 上述的基于ZigBee無線通信的蘭炭生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述ZigBee無線通信終端和ZigBee無線通信協(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:
[0013]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便。
[0014]2、本發(fā)明使用操作便捷，實現(xiàn)了蘭炭生產(chǎn)過程中各個生產(chǎn)工藝參數(shù)的實時監(jiān)控，能夠?qū)?shù)進行實時顯示，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)的過程中，當(dāng)有一些典型故障突發(fā)時，本發(fā)明還能夠提示操作人員，提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護性。
[0016]4、本發(fā)明的實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便，使用操作便捷，監(jiān)控精度高，功能完備，實現(xiàn)了蘭炭生產(chǎn)過程中各個生產(chǎn)工藝參數(shù)的實時監(jiān)控，工作可靠性高，可維護性好，實用性強，便于推廣使用。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021]I一ATMEGA單片機模塊；2—第一供電電源；
[0022]3—第一數(shù)據(jù)存儲電路模塊； 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 一煤倉上限位傳感器；
[0026]12—煤倉下限位傳感器；13—信號預(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)存儲電路模塊；
[0035]30一觸摸式液晶顯不屏；31—ZigBee無線通彳目終端；
[0036]32 — ZigBee無線通信協(xié)調(diào)器； 33—ARM微控制器模塊。
【具體實施方式】
[0037]如圖1所示，本發(fā)明包括多個分別對多個區(qū)域中蘭炭生產(chǎn)工藝參數(shù)進行實時采集控制的監(jiān)控終端和與多個監(jiān)控終端通過ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)進行無線連接并通信的監(jiān)控主機，所述ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)包括多個分別對應(yīng)與多個監(jiān)控終端相接的ZigBee無線通信終端31和與監(jiān)控主機相接的ZigBee無線通信協(xié)調(diào)器32，多