当前位置RFID世界网 > 技术文章 > 其它 > 正文

基于无线网络控制系统在沥青站的设计与应用

作者:RFID世界网收录 来源:RFID世界网 2012-06-21 14:04:52

摘要:沥青搅拌站目前现场接线错综复杂,为了缩短现场接线工作量,为了给沥青站安装、调试和维护提供便利,缩短安装和调试工期,同时为了易于进行设备维护,降低设备故障率,采用无线网络通信是最佳选择。

关键词:无线网络[34篇]  沥青站[0篇]  

  1  引言

  沥青搅拌站目前现场接线错综复杂,接线工作量大,线缆容易出现误接,设备现场安装和调试极不方便,而且设备维护中线路故障在设备故障中占有极高比重;沥青搅拌站目前现场接线为信号线与动力线走同一线槽,在原有布线上信号线易受大电流动力线干扰。为了缩短现场接线工作量,为了给沥青站安装、调试和维护提供便利,缩短安装和调试工期,同时为了易于进行设备维护,降低设备故障率,采用无线网络通信是最佳选择。无线网络通信包括对控制系统各功能模块进行数字量信号采集、数字量动作信号输出、模拟量输入信号采集和模拟量信号输出等的无线数据传输。同时随着无线网络技术的发展,在抗干扰能力上,无线网络通信越来越显示其优越性。

  2  项目设计

  2.1项目总体
  无线通信模式包括基于IEEE 802.15.4无线通信协议的ZIGBEE等,基于IEEE802.11无线通信协议的WLAN等,基于IEEE802.15.3无线通信协议的通信技术、蓝牙技术等。本设计为一种集无线网络传输于一体的沥青站设备,涉及沥青搅拌站设备。本设计的设计思路:在本设计中建一个全面无线网络通信覆盖的沥青站,实现控制室内监控操作台(电脑)、控制器(PLC)之间采用工业以太网,实现控制室外各个功能模块与控制器(PLC)之间无线网络通信。此设计可以实现沥青站全方位的无线网络通信。
 
  2.2技术方案
  在控制室内监控操作台(电脑)通过电缆连接控制室内控制器(PLC)和无线模块。在控制室外控制器(PLC)通过无线模块和天线,作为客户端;在控制室外各个功能模块通过电缆连接无线模块和天线,作为接入点。 所述无线网络技术运用中,分工业以太网网络、一级无线网络和二级无线网络,如图1所示。

图1 网络搭建示意图

2.3无线网络
  所述工业以太网网络中,由监控台、操作台、主站控制器、分站控制器、交换机、电缆、无线模块和天线组成,工业以太网所有组成均在控制室内。监控台、操作台、主站控制器、分站控制器和无线模块通过电缆都连接在交换机上,天线安装在无线模块上。监控台、操作台、主站控制器、分站控制器和无线模块通过交换机进行数据传输。
 在工业以太网络中,监控台、操作台为管理层,主站控制器、分站控制器为控制层。在工业以太网中完成监控台对现场工况(主站控制器、分站控制器)的监控,对任何正常或不正常状态进行相应提示;完成操作台对现场动作(主站控制器、分站控制器)的操作,达到生产目的。

  所述一级无线网络中,由主站控制器、交换机、无线模块、天线、冷料部分分布式控制器、计量部分分布式控制器、搅拌部分分布式控制器、小车部分分布式控制器组成。

  所述二级无线网络中,由分站控制器、交换机、无线模块、天线、燃烧器部分分布式控制器组成。在二级无线网络中,分站控制器作为客户端,燃烧器部分分布式控制器作为接入点。分站控制器通过交换机、完成对燃烧器部分分布式控制器的数据读写操作。 

  由以上可知,本发明设计使用工业以太网网络、一级无线网络和二级无线网络,完成数据的传输过程。这种网络搭建形式不仅完成了管理级与控制级的数据传输,也完成了控制级与设备级的数据传输。整个传输过程层次分明,稳定可靠,达到设计目的,如图2所示。

图2 实施例无线网络示意图

  3  软件设计
  沥青搅拌站无线网络控制方法的控制流程如图3所示。

  图3 实施例无线网络流程示意图

  步骤S400,流程启动并完成初始化;步骤S401,当监控操作台指令发送时,有一个指令发送地点判断,判断当指令是发送到主站控制器时,流程走向S402;判断当指令是发送到分站控制器时,流程走向S416;步骤S402,当监控操作台指令是发送到主站控制器时,主站控制器得到指令接收;步骤S403,主站控制器通过工业以太网得到监控操作台的指令信号,主站控制器开始进行向下一级进行指令传递,即主站控制器指令发送,当主站控制器指令发送到冷料部分分布式控制器时,流程走向S404;当主站控制器指令发送到计量部分分布式控制器时,流程走向S407;当主站控制器指令发送到搅拌部分分布式控制器时,流程走向S410;当主站控制器指令发送到小车部分分布式控制器时,流程走向S413;步骤S404,当主站控制器指令发送到冷料部分分布式控制器时,冷料部分分布式控制器得到指令接收;步骤S405和S406,当冷料部分分布式控制器通过无线网络得到主站控制器指令时,通过冷料部分分布式控制器的指令发送,将执行命令传递给传感器和动作执行器;步骤S407,当主站控制器指令发送到计量部分分布式控制器时,计量部分分布式控制器得到指令接收;步骤S408和S409,当计量部分分布式控制器通过无线网络得到主站控制器指令时,通过计量部分分布式控制器的指令发送,将执行命令传递给传感器和动作执行器;步骤S410,当主站控制器指令发送到搅拌部分分布式控制器时,搅拌部分分布式控制器得到指令接收;步骤S411和S412,当搅拌部分分布式控制器通过无线网络得到主站控制器指令时,通过搅拌部分分布式控制器的指令发送,将执行命令传递给传感器和动作执行器;步骤S413,当主站控制器指令发送到小车部分分布式控制器时,小车部分分布式控制器得到指令接收;步骤S414和S415,当小车部分分布式控制器通过无线网络得到主站控制器指令时,通过小车部分分布式控制器的指令发送,将执行命令传递给传感器和动作执行器;步骤S416,当监控操作台指令是发送到分站控制器时,分站控制器得到指令接收;步骤S417,分站控制器通过工业以太网得到监控操作台的指令信号,分站控制器开始进行向下一级进行指令传递,即分站控制器指令发送,当分站控制器指令发送到燃烧器部分分布式控制器时,流程走向S418;步骤S418,当分站控制器指令发送到燃烧器部分分布式控制器时,燃烧器部分分布式控制器得到指令接收;步骤S419和S420,当燃烧器部分分布式控制器通过无线网络得到分站控制器指令时,通过燃烧器部分分布式控制器的指令发送,将执行命令传递给传感器和动作执行器。

  4  结束语

  本设计使用在沥青站通信中,管理级到控制级的工业以太网通信,控制级到设备级的无线网络通信。本设计把握时代脉搏,走在技术前沿,将无线网络通信运用于沥青站系统。无线网络通信适应时代需要,为沥青站提供向高端产品发展的方向。管理层和控制层之间采用的工业以太网通信模式;控制层与设备层之间采用的无线通信模式;控制层采用的主站-分站式控制模式;设备层采用的分布式控制模式。

  作者简介

  罗 锋(1984-)男 工学硕士,电气工程师,任职于三一重工股份有限公司路机事业部。

  参考文献
  [1]高汉荣.工业无线网络的现状及发展趋势[J].中国仪器仪表,2008.
  [2]李春林,程健.工业自动化领域中的无线技术[J].工业仪表与自动化装置,2007(1).

1

 已有0条评论 我要评论 联系编辑 分享到:网易新浪腾讯人人开心网豆瓣MSN


最新评论(加载最新评论):


上一篇:我国智能身份认证行业的现状透析与未来展望

下一篇:嵌入式UART接口模块的设计


相关文章:


关键字搜索:


新闻中心:无线网络[46篇]  沥青站[0篇]  

成功应用:无线网络[6篇]  沥青站[0篇]  

解决方案:无线网络[6篇]  沥青站[0篇]  


图片文章: