無線信號傳輸裝置在水泥廠堆/取料機上的應用

??摘要：無線傳輸（Wireless transmission）是指利用無線技術進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式。無線傳輸和有線傳輸是對應的。隨著無線技術的日益發(fā)展，無線傳輸技術應用越來越被各行各業(yè)所接受。其安裝方便、靈活性強、性價比高等特性使得更多行業(yè)采用無線傳輸方式，建立被監(jiān)控點和監(jiān)控中心之間的連接。隨著工業(yè)4.0時代的來臨，無線測控技術已經(jīng)在發(fā)電廠、礦山、鋼鐵制造、鐵路、水泥廠、釀酒、給排水物流等諸多領域得到了廣泛的應用。

??關鍵詞：堆料機、取料機、節(jié)能降耗、無線傳輸

??Abstract: Wireless transmission is one of the way that transmit data by using wireless technology. Comparing with wire transmission, wireless transmission has the same function . As the development of wireless technology, wireless transmission has been used and accepted by the various walks of life. More and more industries has begun to use wireless devices to make a bridge between monitoring centers and monitored spots, since wireless devices is convenient to assemble, strong flexible, high cost performance and so many other positive features. As an approach of industry 4.0, wireless measurement and control technology has been widely used in power stations, mines, steel-making industries, railroads, cement plants, wine-making industries, water treatment, logistics and other industries.

??Key words: Stocker, Reclaimer, Energy saving, Wireless transmission

??引言

??水泥生產(chǎn)中圓堆廠房或長堆廠房內(nèi)的堆料機和取料機，擔負著儲存、輸送原料的重要任務。

??堆取料機與中控室的信號連鎖采用滑觸線傳輸即有線方式傳輸。

??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容易損壞；通訊電纜抗拉強度低易拉斷；滑觸線通訊屬于有觸點通訊，堆取料機常年運行導致軌道地基下沉不均，軌道安裝不直，滑觸線隨著皮帶機支架產(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，導致碳刷與滑線經(jīng)常接觸不良；自動連鎖信號時斷時續(xù)，地面控制失靈；經(jīng)常出現(xiàn)地面輸送皮帶與堆取料機聯(lián)鎖信號中斷，只能操作人員手動停機，因操作時間差又容易引起造成皮帶壓料、燒壞電機等故障，因出現(xiàn)斷線故障無法及時反饋到DCS和所聯(lián)鎖的設備，嚴重的時候造成人員傷亡或重大的財產(chǎn)損失，嚴重影響正常的生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，滑觸線故障率占堆取料機總故障的70%，這已經(jīng)成為制約堆料、取料正常運行的瓶頸。

??另外，電纜長期裸露室外，腐蝕磨損嚴重，絕緣遭到破壞。而不斷地、大量地更換有關電纜又造成企業(yè)生產(chǎn)成本高，維護很不方便，且極易造成安全生產(chǎn)事故。

??西安達泰電子有限責任公司通過無線信號傳輸?shù)囊?，解決了目前這一困擾生產(chǎn)多年的問題。本文介紹了無線信號傳輸裝置在水泥生產(chǎn)線堆/取料機上的運用，在經(jīng)過一年多的運行后，得到了用戶滿意的評價。

??1.無線傳輸裝置

??1.1達泰1系開關量信號無線傳輸裝置

??1.2技術指標：

??1.2.1輸入電源：220V（最大電流2A）

??1.2.2功耗：≤20w

??1.2.3外形及安裝尺寸：400*200*500mm（長*寬*高）

??1.2.4防塵等級：

??1.2.5傳輸方式：全數(shù)字無線加密傳輸方式

??1.2.6單套無線開關量傳輸裝置提供1-16路單/雙向開關量信號點對點傳輸

??1.3無線傳輸裝置設計布局

??1.3.1無線采集收發(fā)單元功能框圖

??開關量輸入信號端子DI1表示第一路輸入信號，DI16表示第16路輸入信號，所有輸入信號的公共端子是GND信號，與模塊的電源地信號等電位。

??輸入信號可以外接無源觸點，干節(jié)點，也可以接入直流電平信號，信號電壓不超過24V。

??當發(fā)射裝置上的第一路輸入信號DI1與GND短接時，接收裝置上的第一路繼電器線包通電，常開觸點閉合，發(fā)射裝置的DI2與接收裝置的DO2聯(lián)動，依次類推，發(fā)射裝置的DI16與接收裝置的DO16聯(lián)動。

??1.3.2開關量信號輸出DO

??達泰1系列開關量輸出DO信號內(nèi)部電路示意如下圖所示，輸出信號是通過內(nèi)部NPN三極管驅動直流繼電器，輸出信號為繼電器的常開觸點。

??模塊內(nèi)部繼電器的觸點負載能力為直流24V，1A，可承受小于60V的高壓信號，但不得直接接入交流220V回路。

??1.4裝置接線端子說明

??達泰1系列產(chǎn)品由發(fā)射裝置和接收裝置組成，發(fā)射裝置安裝在控制室，接收裝置安裝在現(xiàn)場。

??1.4.1發(fā)射裝置端子及接線

??發(fā)射裝置左端子及接線詳見下圖

??發(fā)射裝置右端子及接線詳見下圖

??1.4.2接收裝置端子及接線

??接收裝置端子與發(fā)射裝置端子相同而接線需一一對應

??2實施方案

??長堆廠房主要擔負著儲存和傳送煤粉以及黏土的作用。長堆廠房長度約300米，有兩列軌道，軌道之間是高高堆積的煤粉和黏土等物料。同一側有2臺取料機，另一側是1臺堆料機，3臺堆取料機都由機載控制箱所控制在各自軌道上移動。這里無線需要完成的是3臺機器和他們對應的控制柜DCS系統(tǒng)進行雙向的開關量信號通訊。同時堆料機也需要控制2臺取料機的工作，以保證長堆中物料存儲和輸送能夠有秩序運行。

??如上圖所示

??①②③號系統(tǒng)分別完成的是堆/取料機與各自DCS系統(tǒng)的雙向開關量信號無線控制。④號系統(tǒng)完成的是堆料機對兩臺取料機的無線控制與反饋功能。

??經(jīng)上述改造后，系統(tǒng)已安全運行一年多，加之該系統(tǒng)的免維護，員工勞動強度和維護成本大大降低，節(jié)能降耗非常明顯。

??3結論

??3.1在提高了安全生產(chǎn)的同時極大地降低了水泥企業(yè)的生產(chǎn)和維護成本。

??3.2并入無線信號傳輸模塊后，拆除原來使用的電纜線，既解決了電纜斷裂造成故障的問題，又可每年省下數(shù)以萬計的費用。

??3.3無線信號傳輸模塊自身的功率僅有數(shù)十瓦，每年節(jié)省電費就近數(shù)萬元。

??3.4并入無線信號傳輸模塊后，不用擔心現(xiàn)場灰塵環(huán)境造成的信號不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)，系統(tǒng)基本免維護。

??3.5由于無線傳輸安裝方便、靈活性強、性價比高等特點，在不影響正常生產(chǎn)的情況下，快速的接入系統(tǒng)并投運。

??3.6在水泥產(chǎn)能過剩、環(huán)保壓力大、市場競爭激烈的今天，水泥企業(yè)應積極采用新技術、新工藝、新材料等有效措施節(jié)能降耗。通過無線信號傳輸在水泥生產(chǎn)線堆/取料機上的應用，可以說是水泥生產(chǎn)過程中的一次節(jié)能降耗革新。

??參考文獻

??西安達泰電子。點對點無線開關量信號傳輸器

??http://www.dataie.com/proshow44.html, [EB/OL].2018-5-31.

??【實例】水泥廠堆取料機無線通訊方案用戶實例

??http://www.dataie.com/jszxshow270.html,[EB/OL].2017-8-22.