浅析永联钢厂码头无线通讯系统的解决方案

1、浅析永联钢厂码头无线通讯系统的解决方案摘要：文章根据码头实际情况及要求，设计码头无 线通讯系统实际解决方案，并详细介绍无线通讯的配置、设 备的选型等，利用无线通讯方式，实现码头中控所需的全部 信号采集管理等功能。关键词：港口码头；无线通讯；信号传输中图分类号：tn949文献标识码：a文章编号：1009-2374 (2013) 11-0092-021概述随着全球物流行业的迅猛发展，我国的港口码头数量也 迅速增长，各港口码头为了提高生产能力及竞争力，都积极 探索新技术、新方法，将高新技术成果应用到码头的作业中 去。永联钢厂是一家年生产能力700万吨的钢厂，每年原材 料的输入量及成品输出量都很大，故

2、钢厂筹建了 3期码头。 码头面有1670米长，各种类型起重设备16台，因码头设备 数量众多，如何将设备的运行情况传送至码头中控，并使各 个设备之间相互协作成为码头管理工作中的一个难题。以往 的工业控制网络由于采用有线传输介质的局限性，很难适应 码头复杂的地理位置条件和恶劣的工作环境；而以电磁波为 信息载体的无线通讯技术则弥补了这一空白。随着无线技术 的发展，无线通讯信号越来越稳定，传输距离越来越长，无 线传输作为工业控制领域的新方法已被越来越多的客户所 青睐。根据永联钢厂3期码头现场的状况，在与码头业主方详 细沟通使用要求，实际考察了无线使用的工作环境，了解所 有信号点的分布的基础上，本文做出

3、无线通讯的解决方案， 并详细介绍无线通讯的配置、设备的选型等，利用无线通讯 方式，实现码头中控所需的全部信号采集管理等功能。2现场状况描述永联钢厂共3期码头，码头总长度1670米，码头面上 有大型起重设备16台（桥式抓斗卸船机8台，门座式起重 机7台，连续式装船机1台）。码头中控室距码头前沿1500 米，码头中控室距所有大型起重设备中间无障碍，现场最低 温度不低于-10°c,最高温度不高于40°co本方案主要实现 功能是使所有16台设备均可将设备的数据信号传送至码头 中控，便于码头中控室对所有设备进行统一管理，这些数据 信号包括设备上的监控图像、连锁的i/o信号、以太网数据

4、 信号（可远程诊断）。永联钢厂1期码头共4台800t/h桥式抓斗卸船机，单 台卸船机主控制器均为施耐德产品，主控制器上有工业以太 网口，单台卸船机有5个可变焦摄像头，一台监控主机，监 控主机上有工业以太网口。卸船机下方设2条皮带，卸船机 需与皮带信号连锁。永联钢厂2期码头共2台1250t/h桥式抓斗卸船机和3 台门座式起重机，单台桥式抓斗卸船机上采用施耐德品牌主 控制器，主控制器上有工业以太网口，单台卸船机有6个可 变焦摄像头，1台监控主机；监控主机上有以太网口，卸船 机下方设2条皮带，卸船机需与皮带信号连锁。单台门座式 起重机有3个可变焦摄像头，1只监控主机，监控主机上配 以太网口。单台门座

5、式起重机主控制器采用施耐德品牌，主 控制器带以太网口。永联钢厂3期码头共2台1600t/h桥式抓斗卸船机和4台门座式起重机及1台装船机，单台桥式抓斗卸船机上采用 西门子s7-400系列，主控制器上有工业以太网口，单台卸 船机有6个可变焦摄像头，1台监控主机；监控主机上有以 太网口，卸船机下方设3条皮带，卸船机需与皮带信号连锁。 单台门座式起重机有3个可变焦摄像头，1只监控主机，监 控主机上配以太网口。单台门座式起重机主控制器采用西门 子s7-300系列，主控制器带profibus-dp接口。单台装船 机有2个可变焦摄像头，1只监控主机，监控主机上配以太 网口。单台装船机主控制器采用西门子s7-

6、300系列，主控 制器带 profibus-dp 接口。3无线通讯解决方案针对现场实际使用要求，需要以下三种方式的无线通讯：3. 1连锁信号传输（点对点方式）传统的桥式抓斗卸船机与皮带机之间的连锁采用控制电缆卷盘方式,控制电缆为多芯软电缆。此方式需要的硬件成本高，且控制电缆经多年的缠绕及拉伸，易表面起皱，电缆内部线芯易拉断,每隔几年需更换电缆;且电缆卷盘维护工作量大，故现采用无线通讯方式。点对点方式具体实现方案为：在卸船机电气室plc侧， 通过i/o端子与无线发射模块modem ddaa1000连接；即plc 1/0+无线modemddaaloooo在码头中控室侧，无线接收模块 modem与设

7、备i/o端子连接。ddaa1000为端子无线modem, 带有8个点的开关量输入、输出端子，带有8路模拟量输入、 输出端子，ddaa1000采用2. 4ghz跳频技术，具有很强的抗干扰特性，可以在有很多无线电网络环境中可靠、正常地运 行。本码头共计有8台桥式抓斗卸船机，故共需要8对无线 设备进行点对点通讯，即8个主站、8个从站，如图1所示:3.2视频信号传输（点对多点方式）传统的大型起重设备上都配置有摄像头，但所有的监控画面只限在本机的司机室可看。当码头中控室需监控这些视 频画面时，传统做法是采用动力电缆含光纤方式，通过光纤 这种介质来实现视频的传输。但此种方式在硬件成本上较为 昂贵，且若光纤

8、有损害，需更换整根动力电缆。此种方式存 在使用上的弊端，故在科技迅速发展的今天，无线技术的广 泛使用背景下，采用无线方式传输视频信号已是未来的发展 趋势。视频传输的点对多点的实现方案为：在每台大型吊机设备上的硬盘录像机通过以太网口连接无线modem su-vl从站；即硬盘录像机+无线modem su-vl从站,共计16台。码头中控室侧配置无线modem au-vl主站，即无线modem au-vl+ 中控室以太网交换机+pc。因卸船机上配置的摄像头较多， 占用的通讯流量较大，所以在组网时，1期码头四台卸船机 按照1对2方式，即一个主站两个从站方式。2期码头两台 卸船机也采用1对2方式。2期码头

9、门机上配置的摄像头数 量较少，故采用1对3方式，即一个主站四个从站方式。3 期码头两台卸船机采用1对2方式，3期码头四台门机及一 台装船机分别采用1对2方式及1对3方式，如图2所示。3.3以太网信号传输（点对多点方式）所有大型起重设备均由plc控制，plc可以称作是一台设备的大脑，传统的港机设备调试及故障诊断时均需相关技 术人员去设备现场进行操作，在科技发展的今天，随着自动 化程度越来越高，无线技术的飞速发展，为实现远程诊断提 供了可靠的保障，通过无线传输cpu中的数据，工程师可以 在办公室完成对设备的诊断。具体实现方案为：在每台大型吊机设备的cpu侧通过以 太网口连接至无线modem srm6310从站，即cpu+srm6310。 码头中控室侧配置srm6310主站，即无线srm6310+中控室以 太网交换机+pc。以太网数据占用流量小，但对数据可靠性 及时性要求高，所以在组网时，采用1对2方式，即一个主 站两个从站方式。4结语本文在码头实际情况基础上，提出了切实可行的无线解 决方案，此方案已经投入使用并获得业主充分肯定，具有广 泛的应用价值。参考文献潘钟林.欧洲起重机械设计规范s. 1998.2 郭小波.电机与电力拖动m.北京：北京航空航天大 学出版社，2007.3 王兆安，黄俊.电力电子技术m.北京：机械工