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系統要求概述

• 儲煤中心車間由于生產工況要求，需要實現天車的工位定位，同時數據需要高可靠無線遠程與就地雙向傳輸，天車的定位可就地和遠程操作，實現其正負10毫米以內的精度的定位，且在控制點要按工藝要求實現各類操作和測量動作；

• 就地控制系統要求達到標書技術的防護等級，并具備系統可擴充性，具有一定控制彈性，便于未來需求時實施擴容；

• 無線數據傳輸要求高可靠性，并實現數據傳輸透明化；

• 系統主要關鍵元件必須采用進口名牌自動化控制元件；

控制系統架構

系統總體結構

• 在本系統中，遠程操作是主站，4個分系統是從站；

• 就地控制可受控于遠端總控制室和就地的操作的觸摸屏，授權由總控制室決定；就地控制設置有按鈕，防止觸摸屏失效時無法操作設備；

• 控制邏輯和數據采集以及定位控制由PLC實現，并借由無線RTU數據往來實現與整個大系統的配合協調；

• 就地數據的遠傳由PLC上擴展的RS232通訊口實現，按照PLC的協議進行通訊，協議是PLC底層自身完成的，遠端主控計算機完全支持系統協議層控制邏輯；

• 系統無線協議架構在802.11 及其私有協議的基礎上，目的提高數據通訊量；

天車定位方案：激光傳感器

結構圖

LT7 激光傳感器結構圖

定位原理說明

• 天車X、Y 、Y2方向驅動動力為變頻器驅動變頻電機，經減速機減速后驅動輪子在軌道上運行，其位置由激光計量決定；

• Y方向150米軌道，Y2方向150米軌道，X方向40米軌道實現工位正負5毫米的定位精度；每個工位的定位由PLC根據激光位移實事距離的信號計算直接得到；

• 激光位移和PLC之間為RS422或SSI總線連接；

• 激光傳感器和PLC之間采用RS422或SSI連接，可防止模擬量被干擾；

• 激光傳感器外殼以及出光部分為聚醋酸脂材料，達到IP67防護等級；

• 激光傳感器反射板為陶瓷結構，可防氫氟酸等強酸堿氣體侵蝕；

遠程無線數據傳輸和控制

無線數據傳輸關鍵設備：數傳電臺

無線數傳電臺是高穩定數據傳輸的理想產品，可實現RS232透明傳輸，其跳頻載波原理使得其具有高抗干擾能力；

遠端總控制室結構

遠方的總控制室和數據調度中心計算機系統運行工業控制軟件，透過數據傳輸電臺，控制和接收遠端車間的數據；傳輸采用透明RS232RTU方式，數據采用2.4GHZ 數字式FHSS調試方式，無線傳輸到車間；發射功率在100mW，采用高頻車載高增益天線，載波頻率19200BPS，數據可加密傳輸；總控制室對現場的控制是完全透明的；可實現所有的控制；

遠方控制室借由無線數傳電臺采集天車位置數據遠程控制系統；

就地系統控制方案

天車上的控制系統

▲系統結構圖

天車PLC控制器實現功能

• 通過數傳電臺接收和送出所有操作和控制數據，實現遠程傳輸和控制；

• 由觸摸屏和操作按鈕實現本地數據顯示和控制；

• 通過RS422讀出激光傳感器X  Y Y2向座標數據；通過Y，Y2的測量出的數據對比，來防止大車上的吊鉤與Y2軌道上的輸料車相撞；

• 根據XY座標數據實現天車工位定位；

• 通過通訊讀取稱重儀表和傳感器的爐體計重；

• 避撞和安全控制聯鎖；

• 驅動X/Y兩個方向的電機實現工位定位；

• 低壓配電和保護；

系統實現及關鍵元件選型

為了高可靠的進行無線數據傳輸，選用世界頂級的加密數字式無線數傳電臺：美國Banner Data Radio數據串傳輸，搭配原裝專用車載高增益天線；這種產品功能強大，數據加密傳輸，傳輸采用2.4G—2.4835GHZ數字式FHSS調頻擴頻方式，功率可達100mW,最大傳輸距離為3KM(根據環境地理狀況而定),通過國際UL/CSA/FM認證，是惡劣電磁環境下無線傳輸的首選產品。

各個子系統PLC選用Banner BSP02高速高性能PLC。

激光傳感器選用Banner LT7（150米X向 150米Y, Y2向）系列，此激光傳感器采用回波分析法測量，反射板采用Banner原裝陶瓷反射板，在最大量程范圍內實現正負5毫米的定位精度；傳感器端口為RS422或SSI通訊接口。