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玻璃行业采用余热锅炉是为了充分利用排空的废气余热,将废气余热通过余热锅炉转换成蒸汽用于生产,剩余的废空。全部利用较为合理。但在实际生产过程中,由于所需要的蒸汽量较大,余热锅炉产生的蒸汽量满足不了生产的需要,尤其是冬季。在这种情况下,操作工往往采用的是变频器**频的工作方式来维持生产。如一玻璃生产企业变频器**频达120%以上。
从工艺角度来讲,熔窑燃烧系统的稳定是玻璃生产质量的关键所在。稳定的燃烧过程所产生废气的流量及温度也相对稳定。如果引风量**过废量,熔窑燃烧系统就会控制烟道闸板的开度,以保持窑压稳定。也就是说,即使引风机开得在大,较大的引风量就是稳定生产时的废量,**过废量即是做无用功,带来的后果其一是影响熔窑燃烧稳定,其二是浪费了能源,引风机耗费的能源尤其大,因为风机转距和风量成正比。
从设备运行的角度讲,变频器具有可在**过额定转速20%以下运行的特性。但在**频运行时,对电机的性能要求较高,由于国内电力系统使用的工频是50Hz,所以大部分电机均采用50Hz的额定频率。普通电机长期运行在**频状态,产生过励现象及电机的漏磁现象和铁耗增加,也容易造成机械损伤。
综上所述,玻璃行业的余热锅炉引风系统采用的工作方式是不可取的,应采取相应的保护措施:
a. 变频加保护措施,即达到电机的额定转速是自动转入工频状态.
b. 将余热锅炉引风机等信号引入DCS系统,采用闭环控制方式,根据窑压及烟气流量等参数控制引风量。
c. 增加一个小型的PLC自控系统控制余热锅炉,通过采集烟气流量等参数控制较大引风量
1 光纤通信的发展状况
1966年英籍华裔学者高锟(C.K.KA)和霍克哈母(C.K.HOCKHAM)发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信——光纤通信的基础。1970年,光纤研制取得了重大突破,同时作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。由于光纤和半导体激光器的技术进步,是1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑。,美国在亚特兰大(ATLANTA )进行了世界上**个实用光纤通信系统的现场实验,系统采用GAALAS激光器作为光源,多模光纤做传输介质,速率为44.7Mb/s,传输距离约10km。美国亚特兰大进行的现场实验,标志着光纤通信从基础发展到了商业应用的阶段。此后,光纤通信技术不断发展:光纤从多模发展到单模,工作波长从0.85um发展到1.31和1.55um,传输速率从几十发展到几十。另一方面,随着技术的进步和大规模产业的形成,光纤价格不断下降,应用范围不断扩大:从初期的市话局间中继到长途干线进一步延伸到用户接入网,从数字电话到有线电视(CATV),从单一类型信息的传输到多种业务的传输。目前光纤已成为信息宽带的主要媒质,光纤通信系统将成为未来国家基础设施的支柱。
2 光纤通信系统
光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(**高速和**长距离)光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。
光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息,而以光纤作为传输介质实现信息传输,达到通信目的的一种较新通信技术。
通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程,光频作为载频已达通信载波的上限,因为光是一种频率较高的电磁波(3×1014Hz),因此用光作为载波进行通信容量较大,是过去通信方式的千百倍,具有较大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。
光纤通信与以往的电气通信相比,主要区别在于有很多优点:它传输频带宽、通信容量大;传输损耗低、中继距离长;线径细、重量轻,原料为石英,节省金属材料,有利于资源合理使用;绝缘、抗电磁干扰性能强;还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点,可在特殊环境或军事上使用。
光纤通信的应用领域是很广泛的,主要用于市话中继线,光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现以逐步使用光纤通信并形成了占**优势的比特传输方法;用于**通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线);它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV)系统,用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。
光纤传输系统主要由:光发送机、光、光缆传输线路、光中继器和各种无源光器件构成。要实现通信,基带信号还必须经过电端机对信号进行处理后送到光纤传输系统完成通信过程。图1示为一光纤通信系统框图。
图 1 光通信系统的基本组成结构图
它适合于光纤模拟通信系统中,而且也适用于光纤数字通信系统和数据通信系统。在光纤模拟通信系统中,电信号处理是指对基带信号进行放大、预调制等处理,而电信号反处理则是发端处理的逆过程,即解调、放大等处理。在光纤数字通信系统中,电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化,即脉冲编码调制(PCM )和线路码型编码处理等,而电信号反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通信,电信号处理主要包括对信号进行放大,和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。
3 光端机的作用和目前光端机的状况
在光纤通信系统中,光是光端机、光中继器的重要组成部分,它的较基本功能是将要传输的电信号调制在光波上,并将其注入到光纤线路中。光的主要功能是将接收的光信号变换为原电信号,并且用自动增益控制电路(AGC)保稳定的输出,光接收的主要部件是光检测器,它的主要任务是进行光电转换。从光发送端输出经光缆线路传输被衰减的光信号到达接收端已是很微弱的了,为了有效地进行光电转换,系统要求光检测器要响应度高、噪声低,响应速度快,工作稳定可靠。
目前的数据光端机已经有一段发展历程了,不在是简单的一路或四路的,也不在是单纯的某一接口了,而已经达到上百路(如120路、240路等),各种不同接口(RS-232、RS-485、USB等)相当成熟的地步了,像武汉波仕电子、北京讯风通信、杭州亿帮通信等公司的主要产品就是光端机,其中波仕电子的RS-232单模和多模的光端机还可以做到无须电源。本文仅就来说明其复用原理。
4 数据光端机设计所要达到的目的和功能及意义
本设计为多路RS-232C接口标准是一种广泛使用的普及标准。它涉及使用的普及标准。它涉及的范围很广,远远**出了通信和计算机的领域。60年代中期,几乎毫无例外的使用电话交换网实现远程访问,于是RS-232C接口进行本地通信,因此使用更加广泛。本设计正是基于RS-232串行口通过光纤传输。
随着分布计算机的建立,所需通信设备费用逐渐成为用户所关心的主要问题,为了减少这些费用,通过研究大量网络结构,从而确定尽可能采用**设备。很多网络是地理分布的用户访问公用计算设备,将中心的地区建设成为链接这些用户到计算机的服务中心。尽管当终端业务量较少,使用**租用线费用不太合理,但若能采用很多终端共用通信设备的结构,一般就能减少对一组用户提供通信的积累费用,而多路复用器的利用就可能用一条高速线路承担原来有一组低俗线路分别传输的业务量,所以当同一地理区域的大量数据终端进行通信时,或者但任意距离的很多租用线并行传输时应考虑使用多路复用器。
本数据光端机采用多路的设计,不但可以大大利用了线路,充分利用光纤巨大的带宽资源。并且可以更广泛的应用于各个领域,本设计的复用技术,可用信道传输不同的信息,将不同信息复用到一条光中进行传输,节省了设备,在现场的应用中可在同一系统中,将多种控制信息和数据信息用一台光端机进行传输,可同时连接计算机及其他符合RS-232标准的终端,方便控制和操作。这就是多路复用光端机的设计意义之所在,本文仅以复用来起到抛砖引玉的作用。
5 数据光端机的设计整体说明
整体电路的原理框图如图2所示:它将若干终端多路接入一个高速数据链路中,发送过程由计算机或终端传送来的RS-232C标准信号先要进行电平转换,将RS-232C电平转换为TTL电平,以便和后续电路兼容,再经过MOTOROLA的MC145428异步同步转换芯片将RS-232C帧结构中的起始位,停止位去除后,转换为同步输出。再经过一个多路复用电路将多路信号复用一路径LED驱动后再对光源进行调制,将电信号转换为光信号发送到光纤中传输。
图2 系统原理框图
接收过程同理,由光接收模块将接收后的光信号转换为电信号,经过一个线再经过一个ECL/TTL电平转换器将信号送入复用电路,通过复用电路中的时序电路的控制将接收到的各路信号分离并送入各个信道,经过同步异步MC145428芯片的转换,加入起始位和停止位,再将其转为RS-232C电平,使其符合RS-232C接口标准,能在计算机或终端中传输。这就是整个电路的工作原理。
1.概述
目前单片机网络技术越来越受视,特别是51单片机网络通信在很多实际项目中都是需要的。随着普适计算(pervasive computing)概念越来越深入人心,普适计算所倡导的无处不在的网络连接,所有的智能设备都连接到网络上的前景变得越来越明朗。
2.单片机网络通讯
单片机从低端到高端有以51单片机为代表的8位单片机和以ARM为代表的32位单片机。不同档次的单片机实现网络接口的方法不同。对于像ARM等高端处理器一般都可以运行嵌入式操作系统,例如嵌入式Linux,那么此类单片机可以使用操作系统自带的TCP/IP协议栈而实现联网。
但是该方案相对51单片机应用系统来说成本较高,一个51单片机控制系统的成本可以在几十元,而使用ARM方案的话无法控制成本。那么对于51单片机网络通信问题,将是一个更加值得关注的问题。
3.51单片机的网络接口
用户可能希望通过移植开源的协议栈例如uip, ZLIP等实现51单片机网络通讯,但是移植一个嵌入式TCP/IP协议栈可能需要较多的专业知识。较重要的是稳定性问题,用户自己移植的TCP/IP协议栈很难保证在任何情况下的稳定性。
4.实现单片机网络通信的快速方法
使用上海卓岚的ZLSN2000串口联网模块可以方便地实现单片机网络通信(具体参考嵌入式联网模块介绍)。使用ZLSN2000解决单片机网络问题有如下特点(参考ZLSN2000使用说明书):
1.方便性:让单片机网络通信像单片机串口通信一样容易。
2.高稳定性:ZLSN2000可实现串口/以太网之间全双工、不间断(例如100M数据不间断发送)、高速率(例如115200波特率)地发送数据,且不丢失以字节。
3.可以进行二次开发。
在用户选择单片机网络方案的时候,可能比较关心是否能够进行二次开发。如果能够提供TCP/IP源代码,那么用户就可以直接调用类似connect, send, receive, closet, listen等socket函数,开发出用户自己的程序。一般地模块方案无法提供这些接口。卓岚科技的ZLSN2000模块充分考虑到用户的需求,提供了模块和主单片机的命令接口。主单片机通过串口发送socket命令给模块,例如让模块向某个地址进行连接,即发送 connect yourip: youport 给模块即可。这相当于用户可以直接调用socket函数