发布时间：2021-09-11所属分类：工程师职称论文浏览：1次
摘 要： 摘要:原料储运自动化控制系统中，控制系统网络点多面广，部分区域为达到控制目的线路或网络敷设成本巨大，无线网络通讯解决了这一问题，通过堆取料机远程遥感信号传输和控制，建立安全的双重握手信号，实现一对多或多对多的布局模式降低了线路搭设成本，因此
摘要:原料储运自动化控制系统中，控制系统网络点多面广，部分区域为达到控制目的线路或网络敷设成本巨大，无线网络通讯解决了这一问题，通过堆取料机远程遥感信号传输和控制，建立安全的双重握手信号，实现一对多或多对多的布局模式降低了线路搭设成本，因此，无线通讯控制网络对于远距离、复杂区域自动化控制有重要的推广意义。
关键词:无线通讯;自动化控制;异地控制;堆取料机;网络
1引言
堆取料机作为一种新型高效率连续装卸机械被广泛的应用在日常生产中，主要用于散货专业码头，钢铁厂、大型火力发电厂和矿山等散料堆场，堆取料机主要构成有走行部分、旋转部分、俯仰部分、以及皮带部分，与之配合的还有贯穿于堆取料机下的主皮带，通过堆取料机控制系统控制，将原料提取至机下主皮带后输送至中间料仓或其他皮带运输系统。正常情况下，在机上的皮带和主皮带的连锁信号具备的情况下才能解除机上的连锁按钮。两个皮带之间仅仅有一个皮带运行状态握手信号，机下的主皮带控制系统在机下电磁站里，距离堆取料机较远，在控制切换或操作切换时，堆取料机上在走行和旋转，皮带都有机旁操作和维修箱，在使用机旁操作前要把机上操作台的操作方式开关打到机旁然后再在机旁操作箱上把操作开关也打到机旁方可操作，而机下大皮带控制在电磁站内通过PLC控制。
2背景介绍
酒钢储运部堆取料机在酒钢原料堆取与输送中起着非常重要的作用，是原料能够顺利输送至高炉以及烧结、焦化、热电等料仓的关键设备。酒钢现有堆取料机分布在储运料场的各个堆场。每个堆取料机负责一条输送线路，酒钢储运部堆取料机共用堆取料机加机下大皮带模式对储运部嘉东，嘉北及宏电原料作业区料场的煤炭及矿石进行转运输送，特点为堆取料机分布广，料场环境复杂。在自动化控制中，堆取料机为机上电气室独立的西门子或昆腾控制系统，机下大皮带由罗克韦尔公司ControlLogix5000系列产品组成的控制系统在地面电磁站，在正常生产中，为了保证安全和防止现场堆料，机下大皮带的运转与堆取料机的运行是联锁状态，但是，料场地形复杂，堆取料机分布广泛，传统的布线方式既不安全也不经济，因此，利用无线遥感信号建立堆取料机与大皮带稳定，安全可靠的通讯意义重大。
3堆取料机异地无线控制方式分析与探讨
3.1堆取料机异地无线控制方式介绍
堆取料机是一个活动的设备，纵向运动范围长达100多米，料斗横向运动范围有30多米，堆取料机机上设备和机下主皮带距离范围在30～100m左右，如果采用传统的线路敷设方式不仅敷设面大，更不利于后期维修，线路经过反复的折返故障率很高。因此，通过优化堆取料机与大皮带的控制方式，利用无线通讯传输，建立从堆取料机机下主皮带操作站到堆取料机操作站之间的自动化控制系统无线信号传输，还可以建立多个堆取料机对单个大皮带集中控制电气室无线型号传输，该信号不受料场防风墙和建筑物的干扰，有信号稳定，传输距离远，安全性能高等特点。系统安装方式主要有以下几个部分:
⑴主要是在堆取料机上安装一套无线发射装置，该装置由AC220V和DC12V供电装置、天线、信号通讯模块，信号控制器，继电器和断路器组成(图1)[1]，将堆取料机PLC控制系统输出模块输出信号或现场开关或限位信号等开关量信号接入信号控制器，通过信号通讯模块和天线发射与异地的无线接收装置无线通讯。
⑵在堆取料机机下大皮带电磁站安装一套由AC220V和DC12V供电装置、天线、信号通讯模块，信号处理器，继电器和断路器组成的无线接收装置，见图2。
⑶堆取料机PLC控制系统可通过串口服务器实现与机载电脑的通讯，可方便堆取料机操作人员在机上进行状态监控、设备操作和记录查询。
⑷堆取料机为西门子控制系统，机下大皮带为罗克韦尔控制系统，两个系统通过无线传输装置有机结合，只识别开关量信号，有效避免了两者之间复杂的有线通讯网络和传输协议，此外，为了保证状态传输安全，在信号的提取上仅仅提取有效状态时信号。
3.2堆取料机异地无线通讯控制的特点
经过分析与实践，堆取料机具有以下优点:
⑴通过无线通讯传输装置建立堆取料机和机下大皮带信号传输问题，避免复杂环境无法布线或少量信号布线成本高的问题。
⑵通过串口服务器建立堆取料机西门子控制系统与机载电脑的通讯，实现堆取料机操作人员对堆取料机状态监控，设备操作和故障记录查询。
⑶通过无线通讯技术，实现堆取料机西门子控制系统与机下大皮带罗克韦尔控制系统的有机融合，避免两者之间信号通讯复杂的有线通讯网络和传输协议。
⑷通过程序中设置双重叠加信号，当两个输入信号同时到时，判断为信号有效，由于堆取料机机上和机下主皮带只是信号传递，无线发射装置和无线接收装置可任意交互安装，因此，可将多个无线信号发射接收装置或接收装置安装在同一个电磁站，实现不同频段同一信号的传输，实现双重信号串联，避免因单个通讯装置故障或干扰而导致的错误信号引起的设备故障。
⑸利用无线传输信号，发射信号状态为堆取料机正常运行状态，发射信号接收失败为堆取料机急停状态，防止因无线传输设备故障状态而导致的设备安全事故。
4方法实施
异地控制双重保护的无线通讯装置与方法如下:
⑴首先分别在堆取料机PLC电气室安装信号无线发射装置如图1，在大皮带PLC电磁站安装信号无线接收装置如图2。
⑵在堆取料机上PLC电气室，将堆取料机与大皮带所通信的AC220V数字量输出两路信号通过9-AC220V数字量信号输入端子排接入5-控制器，进入3-无线通信模块后通过无线信号与图2示大皮带PLC电磁站3-无线通信模块通信，如图1所示。
⑶在大皮带PLC电磁站，将堆取料机与大皮带所通信的数字量信号通过7-无线通讯模块天线接入3-无线通信模块后接入5-控制器，通过5-控制器输出端接入9-输出继电器的线圈，和10-输出继电器线圈，再将11-输出继电器的开点将两路信号接到大皮带电磁站PLC控制系统数字量输入模块，如图2所示。
⑷当堆取料机上PLC柜内数字量输出模块输出AC220V信号时，图1所示5-控制器接收到该信号，再通过3-无线通信模块发射无线信号，如图2所示，在大皮带PLC电磁站3-无线通信模块接收无线信号后传入5-控制器，在5-控制器输出端与9-输出继电器的线圈和10-输出继电器线圈连接后线圈闭合，最终将信号通过11-输出继电器开点端子排送给大皮带PLC控制系统的数字量输入模块，实现信号的双重传递。
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5结语
当前，随着无线通讯技术的不断发展，无线通讯控制、远程运维已成为自动化控制领域控制和维护的发展趋势，该方法的实施适合地域偏远，无线信号干扰相对较小区域，此方法有效解决了异地设备自动化控制单个或少量数字量信号传输敷设线路成本高、后期故障率高的问题，双重信号的接入避免了单个无线系统局部干扰导致的设备故障，对于优化控制结构有实际的经济效益和推广意义。——论文作者：陈治州，陆萍
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