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基于无线现场总线网络的输煤仿真系统

2012-07-10 10:22
华静一
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1 引言

  电厂的一个重要组成系统是输煤系统,目前我国的输煤系统一般都采用plc、dcs系统,输煤系统主要由翻车机给料带、轮斗机、皮带、犁煤器、碎煤机、除铁器等一系列设备组成,其中皮带系统占了重要组成部分,皮带的控制又可分为启动皮带、停止皮带、皮带跑偏报警、上下级皮带的联锁以及皮带电机的电流信号控制,皮带系统的仿真是输煤系统仿真中的一个重要方面,我们必须建立皮带系统的模型,利用此模型,可以做一些皮带正常启停,皮带故障的模拟,从而达到对工业现场的模拟,并可以用仿真系统实现模拟工业现场,调试输煤系统的目的。

  就目前的情况看仿真系统一般为有线系统,在很大程度上限制了运用仿真系统在不同的地点对输煤系统进行调试,而目前出现的无线控制网络是用一些无线模块搭建的可移动的网络系统,可以实现一点对多点或者多点对多点的通信功能,而在工业现场中,我们需要有很多分散的控制模块,这样,利用无线网络,可以很好的实现输煤系统或者是其他较分散的系统的仿真。

  项目选择了现在比较可靠的无线模块ptr8000作为建立无线网络的基本模块,主要建立一个输煤仿真系统,其组成为:一台计算机,在计算机上模拟输煤皮带的界面,利用opc server,通过串口连接无线收发模块,无线收发模块的作用是实现上位仿真机与dcs系统的通信。另外,我们还将开发分别带ai、ao、di、do接口的无线模块,其中带ai、di模块的无线模块是无线发送模块,带ao、do的无线模块是无线接收模块,它们分别与dcs系统中的ao、do、ai、di模块连接。利用这套系统,我们可以很好的完成皮带系统的模拟,对工业现场进行仿真。整个系统如图1所示。

2 无线网络

  2.1无线局域网技术和标准

  无线网络作为有线网的扩展和补充,在有线设施使用受限的场合发挥着无可替代的作用。由于ism(industry/scientific/medical)频段的开放,经营者和用户不用申请受权就可以自由使用这些频段,从而促进了无线数据通信技术的发展。无线数字传输常用的调制方法有窄带数字调制和扩展频谱调制,目前以扩频调制方式居多,主要包括直接序列(direct sequence,ds)扩频、跳频(frequency hopping,fh)扩频、跳时(time hopping,th)扩频、线性跳频扩频及其组合等。

  无线局域网(wireless lan)出现在20世纪90年代,随着wlan市场的急剧增长,出现了多种无线局域网技术和标准,其中包括:

  (1)以无线lan(local area network)为典型应用的、ieee 802.11和hiperlan;

  (2)由家用射频工作组(home radio frequency working group,hrfwg)提出的以家庭应用为主要背景的共享无线访问协议(shared wireless access protocol,swap);

  (3)蓝牙特别兴趣小组(bsig)提出的蓝牙系统;

  (4)lmds(local multipoint distribution service)宽带固定无线接入技术,即本地多点分配业务系统;

  (5)超宽带无线通信技术(uwb)。802.11标准是ieee(institute of electrical and electronics engineers)推出的无线互连协议,包括802.11a和802.11b两种变体,其中802.11b的速率达到了11mbps。802.11标准使各种不同厂商的无线产品得以互连。

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