图 2 系统总体结构图

2 系统硬件设计

系统硬件设计包括现场测控节点的设计和 CAN 接口适配卡的设计。现场测控节点作为现场
数据采集与控制层完成的功能包括:对各状态量的检测；对交直流叠加电源电压的控制，
达到直流基压 0～60kV，交流峰峰值电压 40kV，交流频率 16～50kHz；对进入反应器的烟
气温度进行控制(60～80 )

℃

；对氨注入的控制，准确地控制氨硫摩尔比(不大于 2:1)。各个现

场测控节点具体的功能可能不一样，但硬件结构大同小异，下面以交直流叠加电源电压测
控节点为例进行介绍，其硬件结构图如图 3 所示。该电路主要包括输入信号调理电路、单片
机外围电路、模拟控制信号输出电路、液晶显示电路和 CAN 通信电路等。CPU 采用 Intel 公
司的 16 位单片机 80C196KC 作为微处理器，其内部设有 256 字节的 RAM，带有 28 个中断
源，运算速度快，它本身还带有三路 PWM 输出和高速输入输出 HSI 和 HSO，尤其适用于
快速控制系统。CAN 总线通信电路采用 Philips 公司的 SJA1000 独立控制器和 82C250 驱动
器。SJA1000 有基本的 Basic CAN 和增强的 Peli CAN 两种模式，全面支持具有新功能的
CAN2.0B 协议[4]。82C250 可以提供总线的差动发送和接收功能，提高系统总线的节点驱动
能力，增大通信距离、降低干扰。控制单元采用高速光耦 6N137 隔离各个前后通道，被隔离
部分分别使用不同的电源和地线，以提高抗干扰性能。