無線數(shù)據(jù)傳輸裝置在水泥廠旋轉(zhuǎn)窯中的應(yīng)用

目前水泥廠旋轉(zhuǎn)窯中常見的生產(chǎn)數(shù)據(jù)測量與采集的方式為滑環(huán)接觸式測量及信號采集。該接觸采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，可對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的原料溫度和環(huán)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(huán)與碳刷則會有一定頻率的跳躍，這樣就會造成信號的斷續(xù);導(dǎo)致出現(xiàn)采集信號缺失的現(xiàn)象;

2.若窯體上使用熱電偶傳感器，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢信號較小，但滑環(huán)的阻抗較大，這樣就降低了測量的精度;

3.無氧銅環(huán)及碳刷成本較高，更換維護成本巨大;安裝維護不方便;

針對這些不足，可以引入了無線數(shù)據(jù)傳輸裝置予以解決。無線數(shù)傳裝置實物內(nèi)部圖片如下：

無線數(shù)據(jù)傳輸裝置技術(shù)指標(biāo)：

輸入電源：AC220V

功耗：10毫瓦-20瓦

ISM頻段工作頻率:無需申請頻點，中心頻率433MHz

接口方式：Rs232/ Rs485標(biāo)準(zhǔn)接口及TTL電平接口

通訊協(xié)議:較為成熟，能夠進行實時通信

傳輸距離：能夠進行長距離數(shù)據(jù)傳送，天線高度大于2米時，空款環(huán)境下通信距離可達10KM以上

無線數(shù)傳裝置設(shè)計布局：

實施方案：

水泥廠主要是由窯尾把生料粉加入回轉(zhuǎn)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(qū)動下旋轉(zhuǎn)時，生料在簡體內(nèi)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(nèi)，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(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，終煅燒成熟料由窯頭卸出;在回轉(zhuǎn)窯工作的過程中需要將所有的數(shù)據(jù)傳送到控制室進行數(shù)據(jù)監(jiān)控分析，保證安全生產(chǎn)。在環(huán)境復(fù)雜的廠區(qū)內(nèi)，架設(shè)有幾條回轉(zhuǎn)窯及各種建筑物，這時需要將所有的數(shù)據(jù)鋪設(shè)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(xiàn)出較大的優(yōu)勢。

如下圖所示：

1，2號回轉(zhuǎn)窯的數(shù)據(jù)要實時傳送到控制室內(nèi)，回轉(zhuǎn)窯距控制室較遠(yuǎn);每處各安裝一套DTD433MEY無線數(shù)據(jù)傳輸裝置后即可實現(xiàn)無線雙向數(shù)據(jù)傳輸;經(jīng)上述改造后施工難度、施工工作量及系統(tǒng)維護成本大大降低。

結(jié)論

設(shè)備采用無線的方式進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕`活性。硬件抗干擾技術(shù)減少了數(shù)據(jù)發(fā)送過程中的出錯幾率，保證了設(shè)備在惡劣環(huán)境下的正常運行。設(shè)備安裝方便靈活，在不影響正常生產(chǎn)的情況下快速改造。

相關(guān)應(yīng)用補充：

余熱發(fā)電系統(tǒng)熱風(fēng)閥及鍋爐液位無線監(jiān)控

在余熱發(fā)電系統(tǒng)中，控制室DCS系統(tǒng)需要對鍋爐以及子系統(tǒng)設(shè)備的溫度和壓強等數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，并通過無線方式遠(yuǎn)程控制水泥線熱風(fēng)閥閥位開關(guān)。由于需要采集的傳感器數(shù)據(jù)位置分散，且距離遠(yuǎn)近不一，采用無線傳輸改造較為容易?？梢圆捎脽o線模擬量傳輸器DTD110FC來實現(xiàn)熱力發(fā)電系統(tǒng)中鍋爐溫度、壓力傳感器信號的無線采集傳輸;在DCS系統(tǒng)安裝無線混合信號傳輸器DTD120FHC，將采集到的模擬量數(shù)據(jù)傳輸給DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)進行處理后，輸出對于熱風(fēng)閥閥位開關(guān)的控制信號;熱風(fēng)閥閥位開關(guān)處采用無線開關(guān)量傳輸器DTD110HC接收遠(yuǎn)程開/關(guān)指令。

無線通訊方案示意圖 ▼

中控室觸摸屏無線監(jiān)控?zé)犸L(fēng)爐爐溫及壓力數(shù)據(jù)

在活性炭的炭化工藝中，熱風(fēng)爐扮演著重要的角色。目前熱風(fēng)爐常見的測量方式為滑環(huán)接觸式測量及信號采集，此方式中使用到的無氧銅環(huán)及碳刷成本較高，更換維護成本巨大，窯體工作時有一定的振動，滑環(huán)與碳刷則會有一定頻率的跳躍，這樣就會造成信號的斷續(xù)，導(dǎo)致出現(xiàn)采集信號缺失的現(xiàn)象。

針對這一不足，可以采用無線的方式，完成熱風(fēng)爐與控制室觸摸屏之間的信號傳輸?？梢栽谛D(zhuǎn)爐上的6個PLC柜中各安裝一塊歐美系PLC專用無線通訊終端DTD434MC作為Modbus RTU 的從站;控制室觸摸屏上安裝 1 塊 DTD434MC，作為 ModbusRTU 的主站。熱風(fēng)爐的溫度壓力等數(shù)據(jù)信號由西門子 S7-200Smart PLC 進行采集，所有數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)?50 米外控制室的觸摸屏上，并且觸摸屏可以遠(yuǎn)程對熱風(fēng)爐進行點火操作。

無線通訊方案示意圖 ▼

審核編輯：湯梓紅