煤炭港口無線通信系統(tǒng)

袁佳楠

摘 要：結(jié)合煤炭港區(qū)現(xiàn)場作業(yè)情況，采用無線調(diào)制解調(diào)器組網(wǎng)，以點(diǎn)對多點(diǎn)方式建立通信鏈路。實(shí)現(xiàn)PLC之間的無線通信，對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。

關(guān)鍵詞：無線通信；調(diào)制解調(diào)器；點(diǎn)對多點(diǎn)；數(shù)據(jù)傳輸

1 引言

秦皇島港是全國大型煤炭樞紐港口，煤炭年吞吐量數(shù)億噸。煤炭吞吐量的統(tǒng)計(jì)十分重要。在煤炭的裝卸儲(chǔ)運(yùn)中需要使用到堆料機(jī)、取料機(jī)、裝船機(jī)等大型生產(chǎn)設(shè)備。為了便于統(tǒng)計(jì)煤炭流量，在這些機(jī)械設(shè)備上均裝有皮帶秤裝置。而且要求中央控制室同時(shí)得到皮帶秤上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和累積數(shù)據(jù)。以便統(tǒng)一管理，協(xié)調(diào)生產(chǎn)。這樣就要求在皮帶秤和中控室之間建立通信連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

建立數(shù)據(jù)傳輸，可以使用數(shù)據(jù)線連接實(shí)現(xiàn)有線通信，也可以使用無線調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)無線通信。由于這些機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)作業(yè)中經(jīng)常需要沿軌道前后移動(dòng)，若使用有線通信，數(shù)據(jù)線容易發(fā)生損壞，影響生產(chǎn)。因此，港區(qū)內(nèi)較為普遍的使用無線通信方式。

2 總體方案規(guī)劃

以下主要介紹某港區(qū)內(nèi)無線通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。包括三個(gè)主站，十一個(gè)分站及兩個(gè)中繼站。通過十六臺(tái)調(diào)制解調(diào)器，在11臺(tái)大型機(jī)械設(shè)備上的plc與中控室plc之間建立無線通信鏈路。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通信。

2.1 通信媒體選擇

常用通信媒體主要有以下幾種：無線電（窄頻、擴(kuò)頻）、紅外線、租用電話線、光纜、屏蔽雙絞線、同軸線、其他數(shù)據(jù)線等。當(dāng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集困難時(shí)建議采用無線傳輸，主要有以下兩種情況：一是物體移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)造成布線困難或根本不可能布線；二是由于長距離或布線困難或不經(jīng)濟(jì)或維護(hù)困難。

經(jīng)過現(xiàn)場勘察，根據(jù)該港區(qū)內(nèi)各移動(dòng)設(shè)備工作中不斷移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)際情況，擬采用無線傳輸方式，將各移動(dòng)設(shè)備上的plc信號送入中控室的plc。

2.2 組網(wǎng)說明

2.2.1 該無線通信系統(tǒng)采用點(diǎn)對多點(diǎn)通信方式，11臺(tái)移動(dòng)裝卸設(shè)備各裝一臺(tái)無線調(diào)制解調(diào)器和一副全向天線，調(diào)制解調(diào)器通過RJ45串口與PLC通信串口通過數(shù)據(jù)線相連。

2.2.2 中控室設(shè)立主站三個(gè)。安裝無線調(diào)制解調(diào)器三臺(tái)，全向天線三副，調(diào)制解調(diào)器通過RJ45串口與中控室PLC串口相連。

2.2.3 由于存在遮擋問題，在燈塔上安裝中繼兩部。

2.2.4 中控室各主站通過輪循方式與各移動(dòng)設(shè)備上的從站進(jìn)行通信。

2.3 設(shè)備選型

經(jīng)過廣泛的市場調(diào)研，比較了美國郎訊、DATA-LINK GROUP等知名廠家的無線電傳輸設(shè)備，最終選定美國DATA-LINK GROUP公司SRM6310E無線電調(diào)制解調(diào)器。

SRM6310E無線電調(diào)制解調(diào)器無需許可證，工作于2.4-2.483GHZ的工業(yè)、醫(yī)療和科研擴(kuò)展頻段。應(yīng)用智能頻譜跳頻、擴(kuò)頻技術(shù)，SRM6310E可提供最可靠和有力的通信。在無阻擋物的情況下，兩調(diào)制解調(diào)器之間的通信距離可達(dá)到32.18公里。射頻數(shù)據(jù)傳輸速率為144-188kbps。

SRM6310E安裝簡單、便宜。支持多種組態(tài)，包括點(diǎn)對點(diǎn)通信和點(diǎn)對多點(diǎn)通信。多點(diǎn)通信對從站數(shù)目無限制。SRM6310E可作為中繼器工作，以達(dá)到擴(kuò)展通信距離或克服障礙物通信的目的。是最適合用于移動(dòng)平臺(tái)、轉(zhuǎn)車或其他旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的無線通信設(shè)備。

3 關(guān)于SRM6310E跳頻/擴(kuò)頻以太網(wǎng)無線調(diào)制解調(diào)器

Data-Linc集團(tuán)為無線以太網(wǎng)通信提供高可靠性和高性能的以太網(wǎng)無線電調(diào)制解調(diào)器SRM6310E。隨著以太網(wǎng)作為一種日益增長的自動(dòng)化接口涌現(xiàn)出來，SRM6310E提供的高度可靠的無線替代方案，使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更為靈活。

SRM6310E采用跳頻擴(kuò)頻技術(shù)及32位CRC糾錯(cuò)技術(shù)，確保了傳輸?shù)目煽啃?。SRM6310E無線技術(shù)不再需要電纜或光纜，而這些通常都很昂貴、而且難于安裝。

SRM6310E可以聯(lián)接兩個(gè)以太網(wǎng)段，或?qū)⒍鄠€(gè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與主PLC連接。它為以太網(wǎng)設(shè)備提供有10Base-T（雙絞線）或10Base-T（光纜）兩種接口。它采用MAC層橋接，實(shí)現(xiàn)真正的協(xié)議透明和充分支持基于TCP/IP的協(xié)議。

SRM6310E可以支持各種各樣的配置，包括點(diǎn)對點(diǎn)和一點(diǎn)對多點(diǎn)等。多點(diǎn)運(yùn)行方式的子站數(shù)目不受限制。SRM6310E亦可以以子站/中繼方式工作，以擴(kuò)大范圍或處理阻塞。

工業(yè)方面的應(yīng)用

SRM6310E是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的理想選擇，它包括：

·PLC到PLC、PLC到PC，工業(yè)計(jì)算機(jī)之間的無線通信。

·工廠自動(dòng)化系統(tǒng)與公司信息系統(tǒng)之間的通信。

·PLC遠(yuǎn)程診斷與編程。

·在可以裝設(shè)以太網(wǎng)電纜但又希望降低費(fèi)用和較多方便的應(yīng)用場合。

·不需要許可——可以在2.4～2.483GHZ的工業(yè)、科研和醫(yī)療（ISM）的廣泛頻帶（902～928MHZ）范圍內(nèi)工作。

·無線連接以太網(wǎng)PLC和工作站。

·即便在高噪聲環(huán)境中也具有極高的抗干擾度。

·可在現(xiàn)場或工廠根據(jù)應(yīng)用配置，確保無故障安裝。

·用戶可按主、從、中繼或子站/中繼等不同方式配置。

·頻率選擇鍵使極為接近的不同系統(tǒng)可以同時(shí)工作。

·視距信號接收天線使傳送距離達(dá)到15英哩（24公里），加中繼器后會(huì)更遠(yuǎn)。