GE MDS电台在工业自动化系统的应用

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一、引言

在天车无线数据采集系统中,数据的传输是实现自动化采集和控制的基础,数据传输可以简单地分为有线(包括架设光缆或租用电话专线)和无线(分为建立专用无线数据传输系统或租用GSMCDMA等公网平台)两种方式。

根据天车的结构和其作业环境,采用有线通信的方式明显行不通。

租用电话专线和GSMCDMA等公网平台则会连续产生相应的通讯费用;而采用无线传输的方式则可以很方便地将数据传输到较远的距离,具有:接收灵敏度高、数据传输实时性好、施工方便,工程造价相对较低、一次投资持续使用、没有运行使用费、适用于恶劣环境、稳定性好等优点。

工厂内部为钢架结构,对无线电信号存在一定的遮挡;天车距离控制中心大概有一公里的距离,天车上的数据信息经过PLC采集需要及时回传至控制中心。同理,控制中心的指令也需要快速传递给天车以实现天车的自动控制。这也就要求无线通信系统具有绕射能力强、传输速率高、轮询时间短、响应时间快等特点。所以,实现天车数数据自动采集必须建立可靠的无线数据传输系统。

二、数传电台的功能及特点

2。1功能及特点

数传电台是数字式无线数据传输电台的简称,它是采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的一种无线数据传输电台。而现在国内很大一部分的遥控遥测电台都是采用模拟调频发信机加MODEM芯片改制而成的。这种电台传输数据存在着可靠性差、性能指标低、误码率高、灵敏度低、无网管等缺点。如果数据传输不回来或控制指令不能下达,系统将无法判断是停电、电源坏、信号差、天线馈线不匹配、温度高还是PLC无数据。因此,在要求高速度、高实时性、远距离、高可靠性的自来水控制监控系统中,则应当采用本文给出的基于DSP (Digital Signal Processing)等技术的数传电台,美国GE MDS公司EL-7052工业级数传电台符合这一要求。

EL-7052的工作频率为220240 MHz,是GE MDS产品线里性价比最高的产品,提供模块(方便集成)和整机。

2.2GE MDS公司介绍

美国GE MDS公司是世界公认的提供无线数据采集系统的先锋,七十多万台GE MDS电台在世界各地安装使用。GE MDS电台的性能树立了无线数据通信行业的标准。
MDS公司成立于1985年,位于纽约州北部罗彻斯特市,专门研制生产专业无线数据通信设备。28年来,MDS公司一直在工业专网通信领域的前沿独领风骚,成为这一行业最大生产厂商。MDS公司现有员工280人,占有美国70%同类产品市场。
MDS拥有世界级的厂房和自动化生产设施。他的生产管理系统采用柔性制造生产。它有两条表面焊接技术生产线,所有的部件、半成品及成品的试验和检测都是自动控制完成的。工厂依据客户的订单进行生产,每天可以生产多种不同的机型,日产可达1,000台。56,000平方英尺的厂房,ISO-9001质量认证体系,先进的管理系统,造就了一流的产品,一流的企业。
MDS一方面不断创新,加强技术储备,另一方面下大力量保持产品的兼容性,使已安装的产品与新产品可以兼容并升级换代。MDS为了电台的安装调试和使用维护方便,开发了许多专用工具和软件,深受用户喜爱。MDS数传电台已成为了行业的标准。

20073月美国通用电器公司(GE)收购了MDS公司,更名为GE MDS公司。

GE MDS EL-7052是一款工业级的无线数传设备,它的传输距离远,性能稳定。在中国已广泛应用于:港口龙门吊PDS系统、水文监测、地震预警、山体滑坡、自来水管网监控、油田输油供气管网监测、工业流程控制、工业自动化控制等等。

三、系统设计

3。1系统原理

各天车状态信息采集由PLC来完成,PLC采集完成后通过EL-7052提供的无线链路回传至控制中心。控制中心的服务器电脑采用工业级计算机,该计算机通过串口连接EL-7052EL-7052的另一端连接天馈系统。如图2所示:

天车无线数据采集系统由一个控制中心和13台天车组成。

控制中心的服务器电脑通过RS232数据接口与EL-7052相连,然后通过无线的方式与依次与各天车通信,并通过组态软件制定的规则对各天车实施采集控制,包括定时采集数据信息和动作控制。

天车上的PLC采集到的数据通过串口服务器进RS232数据封装后发送给EL-7052,EL-7052将数据发送到控制中心,控制中心的服务器电脑将采集到的数据以图文的方式显示在组态软件上。

如图2所示:

                                    

                                                                                   2 系统工作原理示意图

3。2无线数据采集系统的功能

(1) PLC

  控制天车的动作。

(2) EL-7052数传电台

提供无线数据传输链路,将控制中心的控制命令发送到各天车;将天车PLC的采集到的数据回传至控制中心。

(3) 串口服务器

提供一个RS232串口,一个以太网接口,将RS232数据封装后发送给PLC或者EL-7052。

注:EL-7052不带以太网接口,所以通过串口服务器进行接口和数据封装转换。

(4) 服务器电脑

  安装组态软件,进行数据处理运算。

(5) 组态软件

设置EL-7052的轮询机制,显示天车的状态信息。

四、配置清单

 

序号

规格名称

数量

备注

1

GE MDS EL-7052

14

1个中心,13台天车计算

2

串口服务器

13

 

3

开关电源

14

 

4

230MHz全向天线

14

 

5

馈线

28

每个站点按使用2米馈线计算

6

射频连接器

28

 

7

避雷器

14

 

 

 

五、结束语

GE MDS EL-7052,为天车无线数据采集系统的安全运行、提高工作质量、贡献一份力量。随着无线通信技术的迅速发展,无线自动化控制系统相比有线控制系统的各种优点逐步显示,这也预示着今后的无线自动化控制将成为自动化控制的主流。总之,采用无线控制的方式将减少人们组建系统的时间和提高经济效益。

2019年4月28日 15:04
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