门机、斗轮机通讯系统无线模拟量通讯实施方案.docx

门机、斗轮机通讯系统应用方案2014.011. 现状输煤系统的集中控制需要各部分皮带协调工作，各段输煤皮带需要按顺序依次启动和停止，否则会出现煤炭堆积的事故，影响正常煤炭输送工作，我们需要把其中各段的设备运行信号和控制信号采集到集中控制室，进而实现这些设备的集中逻辑控制和自动连锁控制。斗轮机和门机是架设在轨道上移动工作的设备，铺设的通讯电缆容易断裂，造成通讯故障，没有一个可靠的数据通讯连接，就谈不到所有设备的几种逻辑控制。基于这种情况，我们采取无线自动组网，无线数据传输的通讯方式来实现移动设备的数据连接。厂内现有门机3台，斗轮机1台需要同就地控制站进行通讯，通讯数据中包括模拟量和开关量两种，通讯方式为双向通讯。每台设备通讯接口清单如下。设备名称ai（模拟量输入）ao（模拟量输出）di（数字量输入）do（数字量输出）备注新厂#1门机1242新厂#2门机1242新厂#3门机1242斗轮机1123 依据现场实际情况，具体应用方案见下一章节。2. 方案细则基于斗轮机和门机工作的实际环境，结合目前自动控制领域通讯控制的先进理念，针对斗轮机的自身特点，采取双网、双电源自动热备的无线通讯站，可以有效的提高设备的抗干扰性，提高设备的工作可靠性，防止连锁功能失控，影响生产。并通过模拟量转换模组，将就地皮带秤的瞬时煤量进行采集，并通过无线网络传输至集控系统，便于操作员合理控制输煤进程，并且在集控室远方调节现场的模拟量设备。下面详细介绍双网自动热备的工作原理。双网：采用315mhz频段和433mhz频段两个频段同时双向无线通讯，无线通讯可能被其他无线设施干扰，当有其他同频的无线设备工作的时候，容易引起无线设备的短时通讯中断，我们采用315mhz和433mhz双频段，两个频段距离宽，不易同时受到干扰，大大提高无线通讯可靠性。双电源自动热备：采用双电源同时工作的供电模式，两套电源同时工作，自动切换，其中一组电源出现故障不影响系统正常运行，设备供电电源为系统频发故障点，双电源设计通过此的机制提高设备工作可靠性。完全光电隔离输入输出模组：4台设备的数字量输入输出点、模拟量输入输出点均采用完全的光电隔离方式，确保因为通讯设备之间由于电平不一致或者干扰叠加造成通讯不稳定，保证正常通讯。报警机制：我们设计声光报警器及时跟踪每个无线通讯模组的工作状态，一旦出现任意无线模组通讯故障，立刻报警，即刻提醒工作人员检修。数据传输过程：输煤程控室向门机或斗轮机发送modbus命令时，主plc的modbus模块向总线发送数据，智能蜂窝网中转站收到数据包后，向蜂窝网络发送相应数据包，相关节点制定好路径后，数据包则按指定路径被送达目的地，再由节点与设备上的plc进行modbus通讯，完成一次数据的传输。从节点向程控返回数据的过程同理。在整个数据传输过程中，有线传输的部分，用crc16校验为数据传输的准确性做保证，当crc校验有误时，则申请重新传输数据。无线传输的部分，采用硬件 aes128 加密算法，保证了数据不被其它同频或同类产品干扰，当出现数据错误时候，仍然启动数据重发机制，保证命令的可靠执行。因此，整个系统的数据传输有着极高的可靠性，保证了设备不会因为数据错误产生误动作，避免发生危险。整套通讯设备共分5大部分组成：#1门机通讯控制单元、#2门机通讯控制单元、#3门机通讯控制单元、门机通讯中转单元、斗轮机通讯中转单元。依据实际设备现有的通道数量，实际设计中各通道预留1个接入点。系统主要部件序号名称型号数量备注1#1门机通讯控制器kdz-0112#2门机通讯控制器kdz-0213#3门机通讯控制器kdz-0314斗轮机通讯控制器kdz-0415模拟量接口模组zyak-3346数字量接口模组zydk-3347自动热备用双直流电源pw-268无线数据收发模块vf-z569高增益玻璃钢天线6含特氟龙馈线10rs485/232通讯转换器a522系统内部所有控制柜均为304不锈钢材料制作，采用一次成型密封胶条密封，防尘防水，延长设备在海边高温高湿的环境中的使用寿命。3. 使用环境要求频率范围： 315 mhz 模组和433mhz模组发射功率： 1w供电模式： ac220v 10% 频率50hz使用环境： 温度：-40c70c湿度：20%90%海拔高度：不高于3000米4.