无线数据传输装置在水泥厂旋转窑上的应用
水泥 西安达泰电子有限责任公司 2019-04-16
摘要：无线数据传输装置是将设备的数据经过无线电信号传输到另一端，是指借助DSP 技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输；采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的无线数据传输，广泛地运用于数据采集系统、无线遥控系统、信号采集、无线控制、无线Rs232数据通信、无线Rs485数据通信传输等领域中，并且具有可靠的数据传输，成本低、安装维护方便、绕射能力强的优点，随着无线电技术的快速发展，目前无线数据传输装置在各行业中随时可见。
关键词： 遥测遥控 数据传输 无线485 无线数传
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
水泥旋转窑（Rotary cement kiln），又称回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），主要用来对散状或浆状物料进行加热处理的热工设备，是生产工艺线上的主要设备，素有工心脏之称。水泥旋转窑的分类较多，主要是由燃烧器、窑头罩、筒体、轮带、支撑装置、大齿圈、传动装置、烟室、喂料室等组成；外形尺寸较大，直径可达6米，长约200余米，重近千吨，主体是由钢板卷制的简体，内砌耐火材料；回转窑设备结构复杂、在工作过程中要不停旋转，因此对回转窑内部温度的测量及数据的采集就存在一定难度；由于数据采集系统的应用范围越来越宽，所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多，对测量的要求也越来越高；目前在行业中常见的为滑环接触式测量及信号采集。
滑环接触方式是通过在回转窑的窑体外部安装N条无氧铜环，经窑体上的各传感器接头与铜环紧密接触，铜环再跟碳刷相接，这样传感器的数据通过铜环及碳刷经由数米长的导线送至控制室内，该接触采集系统结构并不复杂，可对回转窑内的原料温度和环境同时测量，但其本身也存在有不足之处：
（1）窑体工作时有一定的振动，滑环与碳刷则会有一定频率的跳跃，这样就会造成信号的断续；导致出现采集信号缺失的现象；
（2）若窑体上使用热电偶传感器，热电偶产生的热电势信号较小，但滑环的阻抗较大，这样就降低了测量的精度；
（3）无氧铜环及碳刷成本较高，更换维护成本巨大；安装维护不方便；
针对目前大多数回转窑数据采集的瓶颈问题，我们引入了西安达泰电子有限责任公司的产品（达泰4系无线数据传输装置）予以解决，可靠的无线数据传输，支持1200bps, 2400bps, 4800bps, 9600bps, 19200bps, 38400bps等多种接口波特率，具有抗干扰性强和误码率低，采用GFSK的调制模式，通过使用前向信道技术，增强了数据抗干扰能力；经过多年来在现场的可靠运行，得到了用户的认可！
1.无线数传装置
1.1 达泰4系无线数据传输装置
1.2技术指标：
1.2.1 输入电源：AC220V
1.2.2功耗：10毫瓦-20瓦
1.2.3 ISM频段工作频率，无需申请频点，中心频率433MHz
1.2.4 接口方式：Rs232/ Rs485标准接口及TTL电平接口
1.2.5 通讯协议较为成熟，能够进行实时通信
1.2.6 能够进行长距离数据传送，天线高度大于2米时，空款环境下通信距离可达10KM以上
1.3无线数传装置设计布局
2.实施方案
水泥厂主要是由窑尾把生料粉加入回转窑，由于窑简体与水平呈一夹角安装在托轮上（尾高，头低），简体在传动装置驱动下旋转时，生料在简体内沿周向翻滚的同时，沿轴线由窑尾向窑头移动；在窑头有燃烧器将燃油或煤粉喷人已点燃的窑内，所形成的火焰或热气向窑尾流动，这样使沿周向翻滚且沿轴线由窑尾向窑头移动的生料粉在移动的过程中被加热煅烧，生料粉在加热和煅烧过程中发生物理和化学反应，终煅烧成熟料由窑头卸出；在回转窑工作的过程中需要将所有的数据传送到控制室进行数据监控分析，保证安全生产。在环境复杂的厂区内，架设有几条回转窑及各种建筑物，这时需要将所有的数据铺设电缆传送到控制室其施工难度是比较大的， 而无线传输装置则在此显现出较大的优势。
如上图所示
1,2号回转窑的数据要实时传送到控制室内，回转窑距控制室较远；每处各安装一套DTD433MEY无线数据传输装置后即可实现无线双向数据传输；经上述改造后施工难度、施工工作量及系统维护成本大大降低。
3.结论
3.1设备采用无线的方式进行数据传输，使用较为成熟的无线通信装置可以有效的避免信号的干扰，增加了数据传输的安全性，灵活性。
3.2硬件抗干扰技术减少了数据发送过程中的出错几率，保证了设备在恶劣环境下的正常运行。
3.3设备安装方便灵活，在不影响正常生产的情况下快速改造。
参考文献
[1] 西安达泰电子。点对点无线开关量信号传输器。 http://www.dataie.com/proshow44.html, [EB/OL].2018-5-31.
[2] 西安达泰电子。点对点无线模拟量信号传输。http://www.dataie.com/proshow45.html, [EB/OL].2018-10-31.
[3] 西安达泰电子。双向混合信号无线传输器。 http://www.dataie.com/proshow54.html, [EB/OL].2018-11-31.
[4] 康昀希。专利号：ZL 2018200917762,专利名称：双向混合信号无线传输器
[5] XK.【实例】水泥厂堆取料机无线通讯方案用户实例。 http://www.dataie.com/jszxshow270.html,[EB/OL].2017-8-22.
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