基于单片机双CPU的数字式热负荷仪的研制.pdf

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1、万方数据2007定第lO期仪表技术与传感器Insmm：lentTechniqueandSensor200r7No．10基于单片机双CPU的数字式热负荷仪的研制张雷1一，王宝树2，钱亚平3(1．安徽工业大学计算机学院，安徽马鞍山243002；2．西安电子科技大学计算机学院，陕西西安710071；3．马鞍山钢铁股份有限公司，安徽马鞍山2A3000)摘要：为了保证高炉安全生产，延长高炉寿命，需要对高炉冷却水的热负荷进行检测。系统采用2片高性价比的AT89C2051单片机共享存储器的方法，解决了信号采集与数据处理、通信的实时性问题；并将传统的流量计和温度计设计成了一体化的基于Modb岫协议的数字式热负

2、荷仪表，大幅度降低了造价，为高炉炼铁提供了一种有效的检测手段，以热负荷仪表构成的在线监测系统为高炉的长寿高效提供了一定的保障。关键词：双CPU；单片机；数字式仪表；热负荷仪；Moclbm协议中图分类号：3田212．6文献标识码：B文章编号：1002—1841(2007)10—0012—01DevelopofDigitalHeatLoadMeterBaseonDualCPUofSingleChipMicrocomputerZHANGl_eiI，．，WANGBalo-shd，QtANYa-pin93(1．School西C唧llterScienceandDlgi啦e血g，AnhtdUniv．0fTe

3、chnology，Maamdmn243002，China；2．SchoolofComputerScienceandEngineering，XidianUniversity，Xi’锄710071，China；‘3．MaanshanIron&SteelCo．。Ltd．，Maanshan243000，China)Abstract：Itisessentialthattheheatloaddetectedoftheblastfurnacecoolingwalersystem80thattheHastfurnaceinsuresafety弘oduceandlengthenlongevity．Itisres

4、olvedthatthereal-timeproblemofthesign丑lcollected，thedata—0cessedandccemmnicaflion，because0fthememorybeShal埘bytwoAT89C20510fhighpem帆∞l啪priceratiosinthehotloadmeter．ThedigitalheatloadmeterbaseOilModbusl鲫Otoeolhadbeendesigned，a枷velyintegratedthetraditional[‰terandm咀m叫11eIerwithamaturetechnique．ThemeI朋i

5、s面cedlower，andp州aeaakindofusdul矗舡洳wayforthefurnaceironm妇g，withthehotloadmeterconstituteofsystem细thelongevity0fthefurnaceprovidedacry'lainguaranteeefficiently．Keywords：dualCPU；singlechipndcmcomlmter；dig眦meter；he址loadmeter；modbusprotocol0引言高炉炼铁生产中要保持良好的高炉炉形，达到高炉长寿的目的，必须随时了解和控制高炉炉衬的侵蚀情况，尤其在强化冶炼的情况下更是如此

6、，而冷却壁是保护高炉炉衬的重要设备⋯1。高炉冷却系统热负荷和水温差的测量可以监测高炉冷却壁的热交换过程【2J，可以判断高炉炉体侵蚀情况，对保证高炉安全生产、延长高炉寿命有着重要的指导意义，并为智能决策的研究创造了条件。日本、欧美一些国家，在高炉软水闭路循环系统中，采用昂贵的铂热电阻、电磁流量计，利用计算机对水温差、热负荷及检漏进行实时监测[3-6]。我国宝钢、武钢高炉分别引进日本、卢森堡技术及硬件，也是在软水闭路循环中，对全炉热负荷进行实时监测。国内外高炉开路冷却水系统的流量、水温、热负荷及检漏在线监测情况如下：在高炉水温差的检测中，常用的测温传感器为铂电阻。铂电阻测温性能稳定，但布线多，费用

7、高，硬件电路复杂，传感器的输出需进行A／D转换才能实现数字化测量，为实现高精度温度测量还需要温度补偿，因此综合成本较高。收稿日期-"2D07—02—05收修改稿日期：2007—06—18在高炉冷却水流量的检测中，常使用电磁流量计、超声波流量计等来测量，但这些流量计都很昂贵[7-8]。目前，我国许多大、中型高炉普遍采用的是通过不同的数据采集器分别测量水温和流量的方法来计算热负荷值，而对流量和温度的数