無線通訊在堆取料機控制中的應用

謝文明

摘 要：介紹了某鋼廠綜合料場的工藝流程和控制功能，針對堆取料機可移動設備和地面控制系統間有線通訊的不可靠問題進行研究，分析了無線通訊的原理和優勢，采用無線通訊實現中控系統對堆取料機的可靠控制。

關鍵詞：無線通訊；堆取料機；原料場；系統設置

中圖分類號：TH246 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.109

1 概述

某鋼廠原料場控制單元按對象和供料品種劃分，可分為儲煤倉/焦化受煤系統、一次料場系統、混勻系統、高爐供料系統、焙燒供料系統、直撥燒結供料系統、燒結供燃料系統、燒結供礦系統、公輔系統等。針對原料場面積大、范圍廣、流程復雜的特點，其控制統一由PLC對系統設備和料流進行聯鎖控制。目前，各大鋼鐵公司原料場堆、取料機與地面的通訊傳輸方式分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，信號衰減大，易損壞。近年來，隨著無線通訊技術的進步和網絡技術的發展以及PLC控制技術與無線通訊和網絡技術的融合，無線通訊傳輸方式以其優良的性價比得到迅速發展。

2 無線傳輸技術原理及優勢

無線通訊網絡是非常便利的數據傳輸系統，它利用射頻技術，取代了雙絞銅線所構成的局域網絡，使得無線網絡能利用簡單的存取架構達到便利傳遞消息的目的。

本項目所使用的STT900-H-SS20是一款工業級的無線以太網設備，它傳輸距離遠、速率高，用戶可以將遠端以太網或串口網絡的數據直接傳輸到基于IP的網絡中，也可以為基于車載移動的各種應用提供一個移動的無線訪問網絡。它工作在2.4～2.483 GHz頻段，傳輸的最大距離可以達到幾十公里，電臺的傳輸速率可達115.2 Kbps。客戶可以通過以太網關或串口網關輕松地從基礎網絡上得到消息。

3 系統組成

鋼廠原料場整個控制系統包括原料場主控制系統、無線傳輸部分、堆取料機系統。其中，原料場主控制系統包括受料、供料、配料幾個部分，各個系統通過光纖、DP總線及工業以太網完成數據的傳輸和控制。堆取料機系統包括堆料、取料及混勻堆取料機，它們分布在一次料場中央，通過無線通訊完成與主控制系統的信號交接。部分通信系統的組成框圖如圖1所示。

在圖1中，分別有3臺堆取料機與3號電氣室的PLC通過

無線通訊和以太網設備進行通訊，以達到交換數據信號控制堆取料機的目的。

4 軟件編制方案

4.1 硬件系統配置

本控制系統采用的是西門子控制系統，在系統的硬件配置中，首先需要在網絡組態下選中3號電氣室CPU，插入“S7 connection”，配置相應的IP地址，即完成了PLC利用無線通訊網絡相互通信的目的，如圖2所示。

4.2 軟件編制

在系統的軟件編制中，需要為程序段的執行定義一個掃描周期和一個觸發執行時間。在本項目中，選擇500 ms（OB33）作為程序的掃描周期。選擇每200 ms觸發程序執行一次。在設置掃描周期和觸發執行時間的過程中，不應將兩者定義為一樣，否則可能會導致程序無法執行而通信不正常的情況。執行的程序代碼如下：

此中，"GET"和"PUT"分別是系統功能塊SFB14和SFB15，"Bg_CommGetSR2"和"Bg_CommPutSR2"分別是程序的背景數據塊；M1000.1是觸發周期200 ms；ID號表示與PLC內部通訊所設的ID號；NDR和DONE表示程序段的執行情況；STATUS表示程序段執行的具體信息；ADDR_1和RD_1表示讀取數據的地址和讀取數據的大小，其起始地址和字節大小可以自定義。這些參數設置好后，即可完成電氣室PLC與堆取料機PLC的信號通訊。

5 結束語

無線通訊技術在原料場中的實施與應用，使堆取料機與地面皮帶的連鎖控制實時、有效、可靠。堆取料機與地面的信號交接穩定，有利于設備的正常運行和原料的暢通輸送，有利于主控的正常調度，并大大降低了設備的維修費用和備件費用，減輕了崗位工的勞動量，創造了良好的經濟效益。

參考文獻

[1]張偉.無線通汛技術在第三原料場中的應用[J].硅谷，2009（13）.

[2]王彩琴，陳鐵軍，曲波.無線傳輸技術在綜合原料場的應用技術在綜合原料場的應用[J].冶金動力，2008（3）.

〔編輯：王霞〕