一、 前言
現(xiàn)代電子技術和通訊技術在大型鋼鐵企業(yè)上的應用，使得遠程監(jiān)控以及無線控制技術在行業(yè)上得以充份的應用實現(xiàn)。本文探討賽遠工業(yè)無線網(wǎng)絡產品在大型機械設備工作中信號的采集方式、處理方式、遠程傳遞，以及在工程上遇到的若干問題。無線網(wǎng)絡技術的應用能大大提高工程機械工作時的安全系數(shù)，為安全施工提供有利條件，使得起重機復雜操作得以實現(xiàn)。
現(xiàn)代電子技術和通訊技術在大型鋼鐵企業(yè)上的應用，使得遠程監(jiān)控以及無線控制技術在行業(yè)上得以充份的應用實現(xiàn)。本文探討賽遠工業(yè)無線網(wǎng)絡產品在大型機械設備工作中信號的采集方式、處理方式、遠程傳遞，以及在工程上遇到的若干問題。無線網(wǎng)絡技術的應用能大大提高工程機械工作時的安全系數(shù)，為安全施工提供有利條件，使得起重機復雜操作得以實現(xiàn)。
二、 應用概述
某鋼鐵股份有限公司型鋼燒結原料場共有7臺堆取料機，擔負著儲存、輸送燒結原料的重要任務。堆取料機與中控室的信號連鎖采用滑觸線傳輸，但最近運行時，經常出現(xiàn)地面輸送皮帶與堆取料機聯(lián)鎖信號中斷，造成皮帶壓料、燒壞電機等故障，嚴重影響正常的生產。據(jù)統(tǒng)計，滑觸線故障率占堆取料機總故障的70%，這已經成為制約堆料、取料正常運行的瓶頸。
三、 問題分析
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為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，堆取料機常年運行導致軌道地基下沉不均，軌道安裝不直，滑觸線隨著皮帶機支架產生的震動，以及滑線安裝誤差等原因，使得滑觸線扭曲變形，集電器支架變形，集電器脫落，導致碳刷與滑線經常接觸不良，自動連鎖信號時斷時續(xù)，地面控制失靈。另外，電纜長期裸露室外，腐蝕磨損嚴重，絕緣遭到破壞。
四、 改造方案
面對以上棘手的問題，近年來，隨著無線通訊技術的進步和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，無線通訊傳輸方式以其操作簡單、無后續(xù)維護成本、穩(wěn)定可靠、優(yōu)良的性能價格比得到迅速發(fā)展。 目前WIFI、藍牙技術等工業(yè)高頻無線通訊技術都發(fā)展得較成熟，在可對視和天氣良好的情況下，信號穩(wěn)定可靠，但遇到中間有障礙物阻擋或者陰雨天的水霧形成的阻擋，高頻微波被吸收得比較多，而且高頻的特性決定了不能進行衍射，所以只能做好信號更加密集的覆蓋才能完成該系統(tǒng)，由此產生的造價過高。賽遠的工業(yè)無線通訊產品，采用433MHz低頻段，每兩個通訊模塊之間，可對視的時候，最遠可以達到10000米的通訊距離，中間即使有一些障礙物和金屬物體，由于無線通訊模塊具有衍射和折射信號的能力，也能進行正常的通訊。
結合本地原料場的特點：堆取料機數(shù)量多，分布較集中，在混勻配料室（中控室）配置為：
賽遠工業(yè)網(wǎng)絡無線通訊模塊SY-WT6
可編程控制器PLC S7-224
組態(tài)軟件WinCC V6.0
每個堆取料機的配置：
賽遠工業(yè)無線數(shù)字量通訊模塊SY-RDIO 8DI/8DO
通過自由口協(xié)議，組成一個幾百米的無線通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)中控室與堆取料機之間的通訊，從而實現(xiàn)連鎖控制信號的實時、可靠、有效地傳輸。
五、 無線產品方案實施
中控室向堆取料機傳送允許堆料、允許取料、主皮帶已運行、要求停車4個開關量信號。堆取料機向中控室傳送已開始堆料、已開始取料、向主皮帶開始放料、已停車、操作員求助5個開關量信號。
主站通過PLC的自由口編程，通過SY-RDIO內置的協(xié)議，對每個堆取料機進行通訊，采集和控制，協(xié)議內置了CRC-16校驗機制，保證數(shù)據(jù)的準確性，每個從站的數(shù)據(jù)對應到主站的一塊地址空間，由主站進行主動輪詢進行收發(fā)。
7個從站的一次輪詢時間在正常的情況下，為80ms左右，也就是1秒鐘有12次的數(shù)據(jù)更新，對于堆取料機來說，已經完全滿足要求。
六、 示意簡圖和說明
方案示意圖
現(xiàn)場安裝圖片
安裝于取料機上SY-RDIO
安裝在堆料機操作室內的SY-RDIO及外置天線
碼頭堆現(xiàn)場示意圖
七、 結論
經過現(xiàn)場一年多的使用，解決了大型堆取料機與地面皮帶布線障礙或是在室外工作的限制，在現(xiàn)場使用的無線通訊頻段，由于占用帶寬只有幾十K，誤碼率極低，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆�(wěn)定和準確性，賽遠的工業(yè)無線通訊模塊使用穩(wěn)定，使堆取料機與地面皮帶的連鎖控制實時、有效、可靠，并大大降低了設備的維修費用和備件費用，創(chuàng)造了良好的經濟效益。
八、 產品性能說明
1. 工業(yè)無線通訊模塊SY-WT6
SY-WT6是一款工業(yè)等級的無線編程通訊模塊，支持西門子S7-200、S7-300、S7-400系列PLC、施耐德PLC、三菱PLC、以及變頻器、HMI人機界面等和上位機的無線數(shù)據(jù)通訊，S7-300或S7-400需要加相應的RS232/485通訊模塊CP340/CP341/CP441等模塊，能適應各種點對點、點對多點的無線數(shù)據(jù)通信方式，具有通過無線方式完全隔離現(xiàn)場危險信號，收發(fā)一體、安裝方便、使用簡單、性價比高、穩(wěn)定可靠等特點。
SY-WT6支持三菱的FX系列PLC通過SC-09或者232-BD板擴展口，進行無線編程和通訊。
SY-WT6也支持標準的MODBUS協(xié)議，包括MODBUS ASCII協(xié)議和MODBUS RTU協(xié)議。
SY-WT6系列無線數(shù)傳模塊提供高穩(wěn)定、高可靠、低成本的數(shù)據(jù)傳輸，它提供了豐富的外圍接口，具有安裝維護方便、繞射能力強、組網(wǎng)結構靈活、大范圍覆蓋等特點，適合于點多而分散、地理環(huán)境復雜等應用場合，可廣泛應用于水文、油田、電力、交通、氣象、環(huán)保、保安、銀行、稅務、報警、GPS定位信息回傳、GIS 等領域的監(jiān)控、采集數(shù)據(jù)的實時傳送，滿足客戶對于數(shù)據(jù)實時性、準確性的要求，大大降低人員勞動強度和企業(yè)運營成本。
特點：
ü GFSK調制，高效前向糾錯信道編碼技術
ü 軟件無線電技術保證高抗干擾能力和低誤碼率
ü ISM 頻段433MHz，提供8個信道
ü 射頻輸出功率500mW、1W、2W、5W
ü 高接收靈敏度 -120dBm
ü 標準串口協(xié)議，透明的數(shù)據(jù)傳輸
ü 2種串口電平：RS232、RS485
ü 可以直接代替有線的RS485網(wǎng)
ü 多種產品規(guī)格適應于不同的傳輸距離
ü 工業(yè)環(huán)境標準： -20℃~65℃
ü 直流24V供電，電流40~2000mA
2. 業(yè)無線數(shù)字量模塊SY-RDIO
賽遠研制生產的SY-RDIO是一款工業(yè)等級的無線輸入輸出（IO）通訊模塊，可以采集和輸出開關量，和上位機進行無線數(shù)據(jù)通訊，或者經過無線還原為原來的開關量信號，能適應各種點對點、點對多點的無線數(shù)據(jù)傳遞方式，具有通過無線方式完全隔離現(xiàn)場危險信號，收發(fā)一體、安裝方便、使用簡單、性價比高、穩(wěn)定可靠等特點。
SY-RDIO可廣泛用于各種數(shù)字量的數(shù)據(jù)的遠程無線采集、控制系統(tǒng)之中，是傳統(tǒng)有線IO通訊系統(tǒng)的更新?lián)Q代產品。
ü 載波頻率： 433MHz 工業(yè)科學醫(yī)療(ISM)頻點（也可選用230MHz頻段）；
ü 可以和具有多種可選的通訊接口的SY-WT6配套作為數(shù)據(jù)采集信號傳輸：RS-232、RS-485；
ü 8個通訊信道，也可根據(jù)客戶要求擴展；
ü 傳輸數(shù)率：9600、19200bps；
ü 數(shù)據(jù)格式：8N1/8E1/8O1；
ü 根據(jù)對外接收傳輸?shù)拈_關量的點數(shù)和輸入輸出而型號不同；
ü 收發(fā)一體，半雙工工作模式；
ü 低功耗，并具有休眠功能；
ü 工作溫度：-35℃ ～ +75℃(工業(yè)級)；
ü 天線阻抗：50Ω（標配為SMA，可定制）；
ü 符合EN 300220 and ARIB STD-T67標準。
ü 內部采用進口功放模塊，發(fā)射功率可調（0.01~5W），視距可以達到10Km；
ü 數(shù)據(jù)信號帶前向糾錯功能，誤碼率極低；
ü SMT工藝、安裝方便；
ü 大功率時，內置散熱片。
