無線數據傳輸裝置在水泥廠旋轉窯上的應用
摘要:無線數據傳輸裝置是將設備的數據經過無線電信號傳輸到另一端,是指借助DSP 技術和無線電技術實現的高性能專業數據傳輸;采用數字信號處理、數字調制解調、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的無線數據傳輸,廣泛地運用于數據采集系統、無線遙控系統、信號采集、無線控制、無線Rs232數據通信、無線Rs485數據通信傳輸等領域中,并且具有可靠的數據傳輸,成本低、安裝維護方便、繞射能力強的優點,隨著無線電技術的快速發展,目前無線數據傳輸裝置在各行業中隨時可見。
關鍵詞: 遙測遙控 數據傳輸 無線485 無線數傳
Abstract:The wireless data transmission device is to transmit the data of equipment to the other end through radio signals. It refers to the high-performance professional data transmission realized by means of DSP technology and radio technology. Using digital signal processing, digital modulation and demodulation, wireless data transmission with forward error correction, balanced soft decision and other functions is widely used in data acquisition system, wireless remote control system, signal acquisition, wireless control, wireless Rs232 data communication, wireless Rs485 data communication and other fields, and has the advantages of reliable data transmission, low cost, convenient installation and maintenance, and strong diffraction capability. With the rapid development of radio technology, wireless data transmission devices are currently visible in various industries at any time
Key words: telemetry and telecontrol data transmission wireless 485 wireless data transmission
引言
水泥旋轉窯(Rotary cement kiln),又稱回轉窯是指旋轉煅燒窯(俗稱旋窯),主要用來對散狀或漿狀物料進行加熱處理的熱工設備,是生產工藝線上的主要設備,素有工心臟之稱。水泥旋轉窯的分類較多,主要是由燃燒器、窯頭罩、筒體、輪帶、支撐裝置、大齒圈、傳動裝置、煙室、喂料室等組成;外形尺寸較大,直徑可達6米,長約200余米,重近千噸,主體是由鋼板卷制的簡體,內砌耐火材料;回轉窯設備結構復雜、在工作過程中要不停旋轉,因此對回轉窯內部溫度的測量及數據的采集就存在一定難度;由于數據采集系統的應用范圍越來越寬,所涉及到的測量信號和信號源的類型越來越多,對測量的要求也越來越高;目前在行業中常見的為滑環接觸式測量及信號采集。
滑環接觸方式是通過在回轉窯的窯體外部安裝N條無氧銅環,經窯體上的各傳感器接頭與銅環緊密接觸,銅環再跟碳刷相接,這樣傳感器的數據通過銅環及碳刷經由數米長的導線送至控制室內,該接觸采集系統結構并不復雜,可對回轉窯內的原料溫度和環境同時測量,但其本身也存在有不足之處:
(1)窯體工作時有一定的振動,滑環與碳刷則會有一定頻率的跳躍,這樣就會造成信號的斷續;導致出現采集信號缺失的現象;
?。?)若窯體上使用熱電偶傳感器,熱電偶產生的熱電勢信號較小,但滑環的阻抗較大,這樣就降低了測量的精度;
?。?)無氧銅環及碳刷成本較高,更換維護成本巨大;安裝維護不方便;
針對目前大多數回轉窯數據采集的瓶頸問題,我們引入了西安達泰電子有限責任公司的產品(達泰4系無線數據傳輸裝置)予以解決,可靠的無線數據傳輸,支持1200bps, 2400bps, 4800bps, 9600bps, 19200bps, 38400bps等多種接口波特率,具有抗干擾性強和誤碼率低,采用GFSK的調制模式,通過使用前向信道技術,增強了數據抗干擾能力;經過多年來在現場的可靠運行,得到了用戶的認可!
1.無線數傳裝置
1.1 達泰4系無線數據傳輸裝置
1.2技術指標:
1.2.1 輸入電源:AC220V
1.2.2功耗:10毫瓦-20瓦
1.2.3 ISM頻段工作頻率,無需申請頻點,中心頻率433MHz
1.2.4 接口方式:Rs232/ Rs485標準接口及TTL電平接口
1.2.5 通訊協議較為成熟,能夠進行實時通信
1.2.6 能夠進行長距離數據傳送,天線高度大于2米時,空款環境下通信距離可達10KM以上
1.3無線數傳裝置設計布局
2.實施方案
水泥廠主要是由窯尾把生料粉加入回轉窯,由于窯簡體與水平呈一夾角安裝在托輪上(尾高,頭低),簡體在傳動裝置驅動下旋轉時,生料在簡體內沿周向翻滾的同時,沿軸線由窯尾向窯頭移動;在窯頭有燃燒器將燃油或煤粉噴人已點燃的窯內,所形成的火焰或熱氣向窯尾流動,這樣使沿周向翻滾且沿軸線由窯尾向窯頭移動的生料粉在移動的過程中被加熱煅燒,生料粉在加熱和煅燒過程中發生物理和化學反應,終煅燒成熟料由窯頭卸出;在回轉窯工作的過程中需要將所有的數據傳送到控制室進行數據監控分析,保證安全生產。在環境復雜的廠區內,架設有幾條回轉窯及各種建筑物,這時需要將所有的數據鋪設電纜傳送到控制室其施工難度是比較大的, 而無線傳輸裝置則在此顯現出較大的優勢。
如上圖所示
1,2號回轉窯的數據要實時傳送到控制室內,回轉窯距控制室較遠;每處各安裝一套DTD433MEY無線數據傳輸裝置后即可實現無線雙向數據傳輸;經上述改造后施工難度、施工工作量及系統維護成本大大降低。
3.結論
3.1設備采用無線的方式進行數據傳輸,使用較為成熟的無線通信裝置可以有效的避免信號的干擾,增加了數據傳輸的安全性,靈活性。
3.2硬件抗干擾技術減少了數據發送過程中的出錯幾率,保證了設備在惡劣環境下的正常運行。
3.3設備安裝方便靈活,在不影響正常生產的情況下快速改造。
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編輯:王琲建
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