无线通讯在堆取料机控制中的应用

谢文明

摘 要：介绍了某钢厂综合料场的工艺流程和控制功能，针对堆取料机可移动设备和地面控制系统间有线通讯的不可靠问题进行研究，分析了无线通讯的原理和优势，采用无线通讯实现中控系统对堆取料机的可靠控制。

关键词：无线通讯；堆取料机；原料场；系统设置

中图分类号：TH246 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.109

1 概述

某钢厂原料场控制单元按对象和供料品种划分，可分为储煤仓/焦化受煤系统、一次料场系统、混匀系统、高炉供料系统、焙烧供料系统、直拨烧结供料系统、烧结供燃料系统、烧结供矿系统、公辅系统等。针对原料场面积大、范围广、流程复杂的特点，其控制统一由PLC对系统设备和料流进行联锁控制。目前，各大钢铁公司原料场堆、取料机与地面的通讯传输方式分有线传输和无线传输两种。有线传输一般采用多芯通讯电缆、电缆卷筒或者滑触线。电缆卷筒配用的力矩电机容易损坏；通讯电缆抗拉强度低，易拉断；滑触线通讯属于有触点通讯，信号衰减大，易损坏。近年来，随着无线通讯技术的进步和网络技术的发展以及PLC控制技术与无线通讯和网络技术的融合，无线通讯传输方式以其优良的性价比得到迅速发展。

2 无线传输技术原理及优势

无线通讯网络是非常便利的数据传输系统，它利用射频技术，取代了双绞铜线所构成的局域网络，使得无线网络能利用简单的存取架构达到便利传递消息的目的。

本项目所使用的STT900-H-SS20是一款工业级的无线以太网设备，它传输距离远、速率高，用户可以将远端以太网或串口网络的数据直接传输到基于IP的网络中，也可以为基于车载移动的各种应用提供一个移动的无线访问网络。它工作在2.4～2.483 GHz频段，传输的最大距离可以达到几十公里，电台的传输速率可达115.2 Kbps。客户可以通过以太网关或串口网关轻松地从基础网络上得到消息。

3 系统组成

钢厂原料场整个控制系统包括原料场主控制系统、无线传输部分、堆取料机系统。其中，原料场主控制系统包括受料、供料、配料几个部分，各个系统通过光纤、DP总线及工业以太网完成数据的传输和控制。堆取料机系统包括堆料、取料及混匀堆取料机，它们分布在一次料场中央，通过无线通讯完成与主控制系统的信号交接。部分通信系统的组成框图如图1所示。

在图1中，分别有3台堆取料机与3号电气室的PLC通过

无线通讯和以太网设备进行通讯，以达到交换数据信号控制堆取料机的目的。

4 软件编制方案

4.1 硬件系统配置

本控制系统采用的是西门子控制系统，在系统的硬件配置中，首先需要在网络组态下选中3号电气室CPU，插入“S7 connection”，配置相应的IP地址，即完成了PLC利用无线通讯网络相互通信的目的，如图2所示。

4.2 软件编制

在系统的软件编制中，需要为程序段的执行定义一个扫描周期和一个触发执行时间。在本项目中，选择500 ms（OB33）作为程序的扫描周期。选择每200 ms触发程序执行一次。在设置扫描周期和触发执行时间的过程中，不应将两者定义为一样，否则可能会导致程序无法执行而通信不正常的情况。执行的程序代码如下：

此中，"GET"和"PUT"分别是系统功能块SFB14和SFB15，"Bg_CommGetSR2"和"Bg_CommPutSR2"分别是程序的背景数据块；M1000.1是触发周期200 ms；ID号表示与PLC内部通讯所设的ID号；NDR和DONE表示程序段的执行情况；STATUS表示程序段执行的具体信息；ADDR_1和RD_1表示读取数据的地址和读取数据的大小，其起始地址和字节大小可以自定义。这些参数设置好后，即可完成电气室PLC与堆取料机PLC的信号通讯。

5 结束语

无线通讯技术在原料场中的实施与应用，使堆取料机与地面皮带的连锁控制实时、有效、可靠。堆取料机与地面的信号交接稳定，有利于设备的正常运行和原料的畅通输送，有利于主控的正常调度，并大大降低了设备的维修费用和备件费用，减轻了岗位工的劳动量，创造了良好的经济效益。

参考文献

[1]张伟.无线通汛技术在第三原料场中的应用[J].硅谷，2009（13）.

[2]王彩琴，陈铁军，曲波.无线传输技术在综合原料场的应用技术在综合原料场的应用[J].冶金动力，2008（3）.

〔编辑：王霞〕