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一、 前言
現(xiàn)代電子技術(shù)和通訊技術(shù)在大型鋼鐵企業(yè)上的應(yīng)用，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控以及無線控制技術(shù)在行業(yè)上得以充份的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。本文探討賽遠(yuǎn)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在大型機(jī)械設(shè)備工作中信號的采集方式、處理方式、遠(yuǎn)程傳遞，以及在工程上遇到的若干問題。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能大大提高工程機(jī)械工作時(shí)的安全系數(shù)，為安全施工提供有利條件，使得起重機(jī)復(fù)雜操作得以實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)代電子技術(shù)和通訊技術(shù)在大型鋼鐵企業(yè)上的應(yīng)用，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控以及無線控制技術(shù)在行業(yè)上得以充份的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。本文探討賽遠(yuǎn)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在大型機(jī)械設(shè)備工作中信號的采集方式、處理方式、遠(yuǎn)程傳遞，以及在工程上遇到的若干問題。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能大大提高工程機(jī)械工作時(shí)的安全系數(shù)，為安全施工提供有利條件，使得起重機(jī)復(fù)雜操作得以實(shí)現(xiàn)。
二、 應(yīng)用概述
某鋼鐵股份有限公司型鋼燒結(jié)原料場共有7臺堆取料機(jī)，擔(dān)負(fù)著儲存、輸送燒結(jié)原料的重要任務(wù)。堆取料機(jī)與中控室的信號連鎖采用滑觸線傳輸，但最近運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)地面輸送皮帶與堆取料機(jī)聯(lián)鎖信號中斷，造成皮帶壓料、燒壞電機(jī)等故障，嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，滑觸線故障率占堆取料機(jī)總故障的70%，這已經(jīng)成為制約堆料、取料正常運(yùn)行的瓶頸。
三、 問題分析
目前，各大鋼鐵公司原料場堆取料機(jī)與地面的通訊傳輸方式分為有線傳輸和無線傳輸兩種。有線傳輸一般采用多芯通訊電纜、電纜卷筒或者滑觸線。電纜卷筒配用的力矩電機(jī)容易損壞；通訊電纜抗拉強(qiáng)度低易拉斷；滑觸線通訊屬于有觸點(diǎn)通訊，堆取料機(jī)常年運(yùn)行導(dǎo)致軌道地基下沉不均，軌道安裝不直，滑觸線隨著皮帶機(jī)支架產(chǎn)生的震動，以及滑線安裝誤差等原因，使得滑觸線扭曲變形，集電器支架變形，集電器脫落，導(dǎo)致碳刷與滑線經(jīng)常接觸不良，自動連鎖信號時(shí)斷時(shí)續(xù)，地面控制失靈。另外，電纜長期裸露室外，腐蝕磨損嚴(yán)重，絕緣遭到破壞。
四、 改造方案
面對以上棘手的問題，近年來，隨著無線通訊技術(shù)的進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，無線通訊傳輸方式以其操作簡單、無后續(xù)維護(hù)成本、穩(wěn)定可靠、優(yōu)良的性能價(jià)格比得到迅速發(fā)展。 目前WIFI、藍(lán)牙技術(shù)等工業(yè)高頻無線通訊技術(shù)都發(fā)展得較成熟，在可對視和天氣良好的情況下，信號穩(wěn)定可靠，但遇到中間有障礙物阻擋或者陰雨天的水霧形成的阻擋，高頻微波被吸收得比較多，而且高頻的特性決定了不能進(jìn)行衍射，所以只能做好信號更加密集的覆蓋才能完成該系統(tǒng)，由此產(chǎn)生的造價(jià)過高。賽遠(yuǎn)的工業(yè)無線通訊產(chǎn)品，采用433MHz低頻段，每兩個通訊模塊之間，可對視的時(shí)候，最遠(yuǎn)可以達(dá)到10000米的通訊距離，中間即使有一些障礙物和金屬物體，由于無線通訊模塊具有衍射和折射信號的能力，也能進(jìn)行正常的通訊。
結(jié)合本地原料場的特點(diǎn)：堆取料機(jī)數(shù)量多，分布較集中，在混勻配料室（中控室）配置為：
賽遠(yuǎn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)無線通訊模塊SY-WT6
可編程控制器PLC S7-224
組態(tài)軟件WinCC V6.0
每個堆取料機(jī)的配置：
賽遠(yuǎn)工業(yè)無線數(shù)字量通訊模塊SY-RDIO 8DI/8DO
通過自由口協(xié)議，組成一個幾百米的無線通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)中控室與堆取料機(jī)之間的通訊，從而實(shí)現(xiàn)連鎖控制信號的實(shí)時(shí)、可靠、有效地傳輸。
五、 無線產(chǎn)品方案實(shí)施
中控室向堆取料機(jī)傳送允許堆料、允許取料、主皮帶已運(yùn)行、要求停車4個開關(guān)量信號。堆取料機(jī)向中控室傳送已開始堆料、已開始取料、向主皮帶開始放料、已停車、操作員求助5個開關(guān)量信號。
主站通過PLC的自由口編程，通過SY-RDIO內(nèi)置的協(xié)議，對每個堆取料機(jī)進(jìn)行通訊，采集和控制，協(xié)議內(nèi)置了CRC-16校驗(yàn)機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，每個從站的數(shù)據(jù)對應(yīng)到主站的一塊地址空間，由主站進(jìn)行主動輪詢進(jìn)行收發(fā)。
7個從站的一次輪詢時(shí)間在正常的情況下，為80ms左右，也就是1秒鐘有12次的數(shù)據(jù)更新，對于堆取料機(jī)來說，已經(jīng)完全滿足要求。
六、 示意簡圖和說明
方案示意圖
現(xiàn)場安裝圖片
安裝于取料機(jī)上SY-RDIO
安裝在堆料機(jī)操作室內(nèi)的SY-RDIO及外置天線
碼頭堆現(xiàn)場示意圖
七、 結(jié)論
經(jīng)過現(xiàn)場一年多的使用，解決了大型堆取料機(jī)與地面皮帶布線障礙或是在室外工作的限制，在現(xiàn)場使用的無線通訊頻段，由于占用帶寬只有幾十K，誤碼率極低，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆�(wěn)定和準(zhǔn)確性，賽遠(yuǎn)的工業(yè)無線通訊模塊使用穩(wěn)定，使堆取料機(jī)與地面皮帶的連鎖控制實(shí)時(shí)、有效、可靠，并大大降低了設(shè)備的維修費(fèi)用和備件費(fèi)用，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
八、 產(chǎn)品性能說明
1. 工業(yè)無線通訊模塊SY-WT6
SY-WT6是一款工業(yè)等級的無線編程通訊模塊，支持西門子S7-200、S7-300、S7-400系列PLC、施耐德PLC、三菱PLC、以及變頻器、HMI人機(jī)界面等和上位機(jī)的無線數(shù)據(jù)通訊，S7-300或S7-400需要加相應(yīng)的RS232/485通訊模塊CP340/CP341/CP441等模塊，能適應(yīng)各種點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)通信方式，具有通過無線方式完全隔離現(xiàn)場危險(xiǎn)信號，收發(fā)一體、安裝方便、使用簡單、性價(jià)比高、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。
SY-WT6支持三菱的FX系列PLC通過SC-09或者232-BD板擴(kuò)展口，進(jìn)行無線編程和通訊。
SY-WT6也支持標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議，包括MODBUS ASCII協(xié)議和MODBUS RTU協(xié)議。
SY-WT6系列無線數(shù)傳模塊提供高穩(wěn)定、高可靠、低成本的數(shù)據(jù)傳輸，它提供了豐富的外圍接口，具有安裝維護(hù)方便、繞射能力強(qiáng)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)靈活、大范圍覆蓋等特點(diǎn)，適合于點(diǎn)多而分散、地理環(huán)境復(fù)雜等應(yīng)用場合，可廣泛應(yīng)用于水文、油田、電力、交通、氣象、環(huán)保、保安、銀行、稅務(wù)、報(bào)警、GPS定位信息回傳、GIS 等領(lǐng)域的監(jiān)控、采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送，滿足客戶對于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性的要求，大大降低人員勞動強(qiáng)度和企業(yè)運(yùn)營成本。
特點(diǎn)：
ü GFSK調(diào)制，高效前向糾錯信道編碼技術(shù)
ü 軟件無線電技術(shù)保證高抗干擾能力和低誤碼率
ü ISM 頻段433MHz，提供8個信道
ü 射頻輸出功率500mW、1W、2W、5W
ü 高接收靈敏度 -120dBm
ü 標(biāo)準(zhǔn)串口協(xié)議，透明的數(shù)據(jù)傳輸
ü 2種串口電平：RS232、RS485
ü 可以直接代替有線的RS485網(wǎng)
ü 多種產(chǎn)品規(guī)格適應(yīng)于不同的傳輸距離
ü 工業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)： -20℃~65℃
ü 直流24V供電，電流40~2000mA
2. 業(yè)無線數(shù)字量模塊SY-RDIO
賽遠(yuǎn)研制生產(chǎn)的SY-RDIO是一款工業(yè)等級的無線輸入輸出（IO）通訊模塊，可以采集和輸出開關(guān)量，和上位機(jī)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通訊，或者經(jīng)過無線還原為原來的開關(guān)量信號，能適應(yīng)各種點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)傳遞方式，具有通過無線方式完全隔離現(xiàn)場危險(xiǎn)信號，收發(fā)一體、安裝方便、使用簡單、性價(jià)比高、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。
SY-RDIO可廣泛用于各種數(shù)字量的數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線采集、控制系統(tǒng)之中，是傳統(tǒng)有線IO通訊系統(tǒng)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
ü 載波頻率： 433MHz 工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻點(diǎn)（也可選用230MHz頻段）；
ü 可以和具有多種可選的通訊接口的SY-WT6配套作為數(shù)據(jù)采集信號傳輸：RS-232、RS-485；
ü 8個通訊信道，也可根據(jù)客戶要求擴(kuò)展；
  傳輸數(shù)率：9600、19200bps；
ü 數(shù)據(jù)格式：8N1/8E1/8O1；
ü 根據(jù)對外接收傳輸?shù)拈_關(guān)量的點(diǎn)數(shù)和輸入輸出而型號不同；
ü 收發(fā)一體，半雙工工作模式；
ü 低功耗，并具有休眠功能；
ü 工作溫度：-35℃ ～ +75℃(工業(yè)級)；
ü 天線阻抗：50Ω（標(biāo)配為SMA，可定制）；
ü 符合EN 300220 and ARIB STD-T67標(biāo)準(zhǔn)。
ü 內(nèi)部采用進(jìn)口功放模塊，發(fā)射功率可調(diào)（0.01~5W），視距可以達(dá)到10Km；
ü 數(shù)據(jù)信號帶前向糾錯功能，誤碼率極低；
ü SMT工藝、安裝方便；
ü 大功率時(shí)，內(nèi)置散熱片。
九、 賽遠(yuǎn)簡介
深圳市賽遠(yuǎn)自動化系統(tǒng)有限公司專業(yè)致力于工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的產(chǎn)品研發(fā)、市場和銷售。
賽遠(yuǎn)自動化在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊的有線、無線，遠(yuǎn)程、近程，寬帶、窄帶傳輸以及各種自動化設(shè)備系統(tǒng)的互聯(lián)互通上，提供從上位機(jī)軟件、上位機(jī)到交換機(jī)、PLC、HMI、儀表等系統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊的一站式服務(wù)。
賽遠(yuǎn)自主研發(fā)的工業(yè)通訊SY系列產(chǎn)品，結(jié)合最為先進(jìn)的自動化技術(shù)，IT計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)，無線通訊技術(shù)，研發(fā)出了具有工業(yè)等級的兩大系列產(chǎn)品，遠(yuǎn)程通訊和無線通訊，主要包括自組網(wǎng)無線通訊SY-S72\SY-WT6\SY-RIO等產(chǎn)品，工業(yè)無線遙控系統(tǒng)SY-WR8，串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)設(shè)備SY-NC2\SY-NC4\SY-NC5等，公共移動網(wǎng)絡(luò)距離傳輸SY-GPRS\SY-3G等，基于Internet的遠(yuǎn)程通訊模塊SY-RSCM系列和工業(yè)遠(yuǎn)程通訊軟件SY-RCS等。
賽遠(yuǎn)研發(fā)的工業(yè)等級的無線產(chǎn)品廣泛用于工程機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電、娛樂、水泥攪拌站、水處理原水泵站、水處理的刮泥機(jī)械、港口機(jī)械、糧站、隧道、灌溉設(shè)備、灌裝機(jī)、鋁材設(shè)備、物流倉庫、油井控制、換熱站供熱采集、水文水資源測報(bào)系統(tǒng)、雨情雨量測報(bào)系統(tǒng)、電參數(shù)無線測控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測及公交等網(wǎng)狀系統(tǒng)的無線測控。
凡是移動的設(shè)備，需要進(jìn)行和地面站進(jìn)行通訊的場合，均可以選用賽遠(yuǎn)的無線通訊模塊；
--> 瀝青攪拌站、水泥攪拌站采用了S7-200 PLC，上位機(jī)可以通過無線PPI的方式直接讀取S7-224的CPU；
--> 水廠自動化系統(tǒng)中，原水泵站和水廠自動化中控室之間的通訊，濾池上的刮泥機(jī)控制系統(tǒng)和主控站系統(tǒng)之間的通訊，出廠水恒壓控制和主控系統(tǒng)之間的通訊；
--> 起重機(jī)上的PLC控制站同步進(jìn)行工作；
--> 在光纖生產(chǎn)設(shè)備上，在旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)上，取代原有的滑速線和碳刷；
--> 在電鍍槽上的移動抓取機(jī)械手上，取代拖曳電纜等有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴堰x擇；
--> 汽車總裝線上的自行小車，需用PLC無線通信模塊，以取代現(xiàn)用的滑觸線通信；
--> 在物流系統(tǒng)里面，原采用激光通訊的場合，用賽遠(yuǎn)的無線通訊模塊將方便地進(jìn)行繞射；
--> 工廠的整體監(jiān)控，包括壓力，溫度，流量，電能等數(shù)據(jù)，從各個車間采集到中控室，可以采用賽遠(yuǎn)的無線解決方案；
--> 樓宇監(jiān)控應(yīng)用，如在樓頂?shù)乃退坏目刂�，直接連接到控制室，或者是樓上和樓下的通訊；
--> 糧站等遠(yuǎn)距離的監(jiān)控；
--> 油井平臺上的自動化系統(tǒng)控制
--> 。。。。。。
賽遠(yuǎn)的工業(yè)通訊產(chǎn)品，已經(jīng)成功通過了和西門子、施耐德、三菱等國際著名品牌的控制系統(tǒng)的通訊測試，在各個不同的行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，如重型機(jī)械、環(huán)保行業(yè)、物流系統(tǒng)、礦山機(jī)械、灌裝機(jī)械、汽車制造、水泥生產(chǎn)、電子設(shè)備制造、石化、供熱、電力等。同時(shí)也和國內(nèi)外的知名工控廠家如西門子Siemens、雅迪Harting、易控、威綸、科洛理思等建立了緊密的合作關(guān)系。
集IT工程師和電氣工程師為一體的賽遠(yuǎn)，專業(yè)為工控領(lǐng)域的系統(tǒng)集成商和OEM客戶提供優(yōu)良的產(chǎn)品和專業(yè)的服務(wù)。
賽遠(yuǎn)銷售總部位于深圳中央商務(wù)區(qū)的高檔寫字樓---財(cái)富廣場，賽遠(yuǎn)一直追求的是與合作伙伴共創(chuàng)共贏！歡迎新老客戶來電或來郵咨詢。
賽遠(yuǎn)希望把所知的產(chǎn)品，市場信息和廣大客戶、合作伙伴共享，增強(qiáng)綜合企業(yè)競爭力。
完善服務(wù)：賽遠(yuǎn)提供完善的售前售后服務(wù)，選擇賽遠(yuǎn)，你就是選擇放心！
專業(yè)服務(wù)聯(lián)系信息：
公司名稱： 深圳市賽遠(yuǎn)自動化系統(tǒng)有限公司
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