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基于射频技术的铝电解阳极电流监控系统设计

付思瑶  
【摘要】: 随着科学技术的发展,利用计算机管理资料和监控生产过程的理念已逐步渗透到各个行业,其解放劳动力、提高生产效率、有利于环保的诸多优势逐步体现。短距离无线通信技术的发展及应用,在很大程度上降低了工业布线的成本,同时也减轻了工业现场的繁琐性。本文依托铝电解工业现场,设计研发了基于无线射频技术的数据监控系统。铝电解阳极电流数据在铝电解生产过程中是一个非常重要的参数,阳极电流过流现象的出现会造成阳极刷爪、电解槽运行不稳定等问题,从而影响铝的产量。 经过对铝电解工业现场的考察,在原有装置的基础上,设计了基于无线射频通信技术的监控系统,实现了对铝电解阳极电流情况实时多点的监查与预报。系统由阳极电流采样器(采集端)、数据收集器(控制端)和PC(监控终端)组成。以AT89S52单片机作为主控器,以nRF2401作为系统内部数据无线射频传输的接口芯片,在采集端设计了模拟量采集接口,在控制端集成了RS232、USB两种通信接口,方便与PC监控终端实现数据交换。在Keil C51环境下采用C语言开发了采集端和控制端的MCU程序,并开发了PC监控终端的监控软件,实现友好的人机交互。 本文详细给出了设计中的系统分析、硬件结构以及具体的软件实现,介绍了PC监控终端应用软件实现的主要功能和设计方式。还对提高系统无线数据传输可靠性的方法进行了研究,并对系统日后的功能扩展进行了展望。 本系统运行稳定,维护成本低,使用方便,满足了工业现场监控应用的要求。


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