带钢厂净环――浊环水泵站无线通讯的解决

（提供：季雄飞）
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　　一、现状与问题
　　带钢厂净环水泵站、浊环水泵站和漩流井泵站共同组成了带钢厂的供水系统。带钢厂是包钢集团轧钢生产四条精品线中的一条。轧钢生产自然离不开冷却水，冷却水的充足供应直接影响钢材质量的好坏。由于带钢厂供水系统是多系统供水系统，完成供水任务要三系统协调工作，共同完成。
　　带钢厂净环水系统由八台电机组成，其中1#、2#、3#、4#电机为一段电源供电， 5#、6#、7#、8#电机为二段电源供电。八台电机为轧制生产线供冷却水。正常工作时，运行两台电机，特殊情况下再增开一台电机。系统中水泵电机容量为160KW。
　　因为系统设计裕量很大，运行成本高，能源浪费严重。同时采用直接启动的方式，对电机和电缆的绝缘造成伤害。且影响了水泵叶轮等机械部分的寿命，无法实现自动控制。因此我公司于2006年，对该系统进行了变频节能改造。采用2台艾默生EV2000系列供水专用变频器，实现净环水泵站恒液位控制。
　　但由于带钢供水系统由三系统协同工作，只有净环水系统改造成了恒液位控制，其他两个系统均未进行改造。因此，当净环水泵站恒液位控制时，变频器的输出下降，水流量减少，而其他两个泵站的输出并没有相应的减少，从而造成了净环水泵站前水溢流现象。造成了大量水资源的浪费和环境的污染。
　　
　　二、改造内容：
　　由于带钢厂设计的缘故，浊环水泵站与净环水泵站距离较远，而且中间是轧制生产线。所以采用通常的电缆敷设或网线通讯的方式，均不适合这里。因此采用2台PT-6080系列无线数传电台和艾默生系列PLC ,按照MODBUS的通讯协议，使变频器能够接到两泵站的工作指令，及时地调整输出，以适应不同的工况要求。
　　2.1 数传台与用户终端之间的接口
　　2.1.1 数据格式： 1起始位，8数据位，无／奇校验位／偶校验位，1停止位。
　　2.1.2 串口通信速率：19200bps/9600bps/4800bps/2400bps/1200bps
　　2.1.3 电平接口：PT-6080系列数传台PCB板上设有接口电平跳线，通过改变内部的接口电平跳线，可选择标准RS-232电平、RS-485电平和TTL电平三种接口类型。
　　2.2 数据传输检查
　　2.2.1．将待测的数传电台分别同计算机连接好,接通电台电源，信道设置在2信道。
　　2.2.2．打开计算机内本数传电台使用的KSP06测试软件，读取电台内的参数值，读取参数应同出厂缺省值相同。
　　2.2.3．选取“工具”、“数据传输” 莱单，输入待传字或数字，按“发送”按钮，数电台之间就可不断传送数据，计算机屏幕不断显示传送数据的情况，表明传送数据已正常。
　　2.3. 通信数据格式
　　___

　　_命令帧中两字节检验码计算方法为：字节数、命令串按字节累加和。如命令串为：0x55，0xAA，0x03，0x24，0x02,字节校验码两字节检验码＝0x03＋0x24＋0x02＝0x0029读取当前信道号命令帧：0x55，0xAA，0x03，0x24，0x00两字节校验码——数传台应答命令帧：0x55，0xAA，0x03，0x24，CHN两字节校验码（CHN为当前信道号）。转换无线信道命令帧：0x55，0xAA，0x06，0x07，CHN，00，00，00，两字节校验码。数传台应答命令帧：0x55,0xAA,0x02,0x20,两字节校验码。——若用户终端的RS-232口不能接收CTS信号，或用户无法通过对CTS信号的编程控制数据流，则可用延时的方法进行透明模式的数据流控制，下图为发送连续两帧数据，帧与帧之间的时间间隔时序图和计算方法：
　　

　　RF启动:载波启动时间，一般取值50ms。
　　PT-6080系列数传台可由PC软件选择设置10～5000ms(步进为10ms)。引导码（0xAA）：空中发送64bit引导码所占用的时间，计算方法为：引导码时间 = 64×1000/空中波特率 ms。
　　同步码：空中发送24bit同步码所占用的时间，计算方法为：同步码时间 = 24×1000/空中波特率 ms
　　数据：空中发送有效数据所占用的时间，计算方法为：
　　——数据时间 = （数据字节数）×8×125％×1000/空中波特 ms结束码(0xAA)：空中发送32bit帧结束码占用的时间
　　总的时间间隔为以上五项所占用时间之和，以本帧发送72Byte数据（下一帧按其实际数据量重新计算），空中波特率为1200bps为例，发送两帧数据的时间间隔为：
　　总间隔
　　1200bps = 50+64000/1200+24000/1200+72*8*125％*1000/1200+32000/1200
　　------—=50+53.3+20+600＋26.7
　　------—≈750ms
　　总间隔
　　2400bps = 50+64000/2400+24000/2400+72*8*125％*1000/2400+32000/2400
　　------—=50+26.7+10+300＋13.3
　　------—≈380ms
　　
　　三、改造特点
　　（1）. PT-6080系列无线数传电台产品是利用先进的单片机技术,无线射频技术，数字处理技术设计的功率较大，体积较小的模块式半双工数传电台，采用SMT新工艺，选用高质量的元器件。
　　（2）. 铝压铸机身，散热快。RS232、RS485及TTL多种接口可供选择，适应面宽。
　　（3）. 抗干扰能力强，精致坚固，结构紧凑，安装方便。数话兼容，数传可优先。
　　（4）. 技术指标满足GB/T16611-1996《数传电台通用规范》要求。
　　（5）. 改造后的系统可靠性极高，具有完善的故障监测。
　　（6）. PLC参与联锁控制，数传电台实现了泵站之间的通讯，压力闭环控制实现了水位、压力的自动控制及无人值守。