專利名稱：濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用于DCS或PLC系統(tǒng)對(duì)濃密機(jī)的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控。
背景技術(shù)：
濃密機(jī)作為濃縮礦漿的主要設(shè)備，在選礦行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。濃密機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中的目的是給后工序提供合格濃度的礦漿，保證礦漿流量滿足生產(chǎn)需求。由于其工藝復(fù)雜、操作環(huán)境惡劣，再加上從上級(jí)工藝的來(lái)料性質(zhì)變化頻繁，因此為對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效操作，提高工藝精度，在中大型濃密機(jī)上，自動(dòng)控制系統(tǒng)已逐漸取代現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作成為主流的控制方式。自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用于濃密機(jī)中不僅提高了系統(tǒng)的工藝特性，而且可以成為企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中PCS層(過(guò)程控制層)的一部分，便于企業(yè)集中監(jiān)視和操作設(shè)備運(yùn)行，更可以將濃密機(jī)中的重要工藝信息接入MES層(制造執(zhí)行系統(tǒng)層)或ERP層(企業(yè)資源計(jì)劃層)進(jìn)行統(tǒng)一管理。然而由于濃密機(jī)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和工作方式，特別是對(duì)周邊傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的濃密機(jī)而言，設(shè)備就地控制器往往安裝在行走橋架上，這種設(shè)置方式雖然方便對(duì)橋架上的設(shè)備直接進(jìn)行控制，但由于橋架在濃密機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)以濃密機(jī)中心為軸作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使?jié)饷軝C(jī)與遠(yuǎn)程控制設(shè)備間直接布線連接非常困難。為了滿足遠(yuǎn)程設(shè)備接收濃密機(jī)狀態(tài)信息且控制濃密機(jī)的運(yùn)行動(dòng)作，因此需要一種新型的控制方式，從而解決傳統(tǒng)布線方式無(wú)法滿足的濃密機(jī)大數(shù)據(jù)量控制的工業(yè)生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)濃密機(jī)的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法。本發(fā)明通過(guò)無(wú)線通信的方式使遠(yuǎn)程控制器(DCS或PLC控制器)獲取濃密機(jī)控制器中的信息，從而使遠(yuǎn)程控制器與濃密機(jī)控制器間無(wú)需布線即可在遠(yuǎn)程位置控制并監(jiān)視濃密機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。所述的無(wú)線監(jiān)控方法實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟一、在遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器附近架設(shè)室外天線、安裝饋線。所述的遠(yuǎn)程控制器位于遠(yuǎn)程控制柜內(nèi)，所述的濃密機(jī)控制器位于濃密機(jī)就地控制柜內(nèi)。步驟二、在濃密機(jī)控制器和遠(yuǎn)程控制器分別安裝數(shù)傳電臺(tái)，所述的數(shù)傳電臺(tái)與濃密機(jī)控制器之間通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，數(shù)傳電臺(tái)與遠(yuǎn)程控制器之間通過(guò)數(shù)據(jù)線連接。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)控制器選擇具有相同接口形式的數(shù)傳電臺(tái)。將數(shù)傳電臺(tái)分別和遠(yuǎn)程控制器與濃密機(jī)控制器連接。所述的數(shù)傳電臺(tái)是指結(jié)合數(shù)字處理技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)。其特點(diǎn)是采用數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字調(diào)制解調(diào)，具有多種接口方式，如串行接口或以太網(wǎng)接口，選擇何種形式的通信接口方式由被通信的設(shè)備所采用的通信協(xié)議決定，而無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)對(duì)于通信協(xié)議而言是透明的。步驟三、將數(shù)傳電臺(tái)經(jīng)饋線與天線連接，設(shè)置數(shù)傳電臺(tái)參數(shù)。步驟四、根據(jù)遠(yuǎn)程控制器(DCS和PLC)不同的通信接口、不同的通信協(xié)議，在DCS控制器或PLC控制器、數(shù)傳電臺(tái)、濃密機(jī)控制器上設(shè)置接口參數(shù)，并在控制器中編寫(xiě)程序設(shè)置通信區(qū)域，使DCS控制器或PLC控制器能夠與一臺(tái)或多臺(tái)濃密機(jī)控制器間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)濃密機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。所述的DCS是指分散型控制系統(tǒng)或集散控制系統(tǒng)，Distributed ControlSystems。所述的PLC是指可編程邏輯控制器，Programmable Logic Controller。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明解決了在無(wú)法布線的情況下，濃密機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明提供的濃密機(jī)的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法的流程圖；圖2設(shè)備連接示意圖；圖3天線高度計(jì)算示意圖；圖4多濃密機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的濃密機(jī)無(wú)線監(jiān)控方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。所述的濃密機(jī)的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法實(shí)現(xiàn)步驟流程如圖1所示，具體包括如下步驟1、對(duì)設(shè)備進(jìn)行連接如圖2，首先需要安裝室外天線，安裝前須計(jì)算室外天線需要的高度。由于我國(guó)無(wú)線電管理部門專門劃出了兩個(gè)頻段作為無(wú)線數(shù)傳的專用頻段，分別為230MHz和860MHz兩個(gè)頻段(目前我國(guó)絕大部分?jǐn)?shù)傳電臺(tái)產(chǎn)品都分布在230MHz頻段)，即工作在VHF (甚高頻)和UHF (特高頻)的超短波頻段上。超短波主要是作較短途的傳送，和高頻(HF)不同的是，電離層通常不會(huì)反射其信號(hào)，超短波頻段的電波傳播是通過(guò)空中進(jìn)行的，而且常常會(huì)受環(huán)境因素(如地形遮擋)影響其信號(hào)，因此天線的架設(shè)高度是決定通信距尚的關(guān)鍵。如何確定天線的架設(shè)高度，由通信兩點(diǎn)間的可視距離決定?？梢暰嚯x與天線高度的關(guān)系如圖3，由于地球曲率的影響，遠(yuǎn)程控制器天線架設(shè)位置與濃密機(jī)控制器天線架設(shè)位置所在的兩個(gè)點(diǎn)(天線高度分別為H米和h米)之間最大可視距離D公里，其計(jì)算公式如下D=4 12 KyfJI )所述的最大可視距離，是指相互可以看見(jiàn)的最大距離。按計(jì)算所得最大可視距離固定好天線，將饋線一頭連接至天線上并將另一頭引至室內(nèi)控制柜。若是需要對(duì)多個(gè)濃密機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，如圖4，遠(yuǎn)程控制器做為主站須選擇全向天線，濃密機(jī)控制器做為從站可選用定向或全向天線。2、遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器的通信的硬件數(shù)據(jù)接口種類主要有串行通信接口和以太網(wǎng)接口，因此數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)也應(yīng)選用提供對(duì)應(yīng)接口的產(chǎn)品。若使用串行通信接口，直接將數(shù)傳電臺(tái)串行接口同遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器串行接口用數(shù)據(jù)線連接即可；若使用以太網(wǎng)接口，可用以太網(wǎng)交換機(jī)將數(shù)傳電臺(tái)和遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器連接。為方便通信參數(shù)的設(shè)置，建議遠(yuǎn)程控制器與濃密機(jī)控制器選擇相同的通信接口類型，從而使用相同的連接方法。若無(wú)法使用相同的通信接口，則可使用接口轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成某一種需要的接口類型進(jìn)行通信。數(shù)傳電臺(tái)最好安裝在遠(yuǎn)程控制器的遠(yuǎn)程控制柜和濃密機(jī)控制器的濃密機(jī)就地控制柜中，這樣既方便與遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器的連接也便于從所述的遠(yuǎn)程控制柜和濃密機(jī)就地控制柜中引出電源供電。3、將數(shù)傳電臺(tái)與天線饋線連接，建議在天線饋線與數(shù)傳電臺(tái)間加裝避雷裝置，從而保護(hù)數(shù)傳電臺(tái)設(shè)備在雷雨天氣下的工作安全。通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)配套的設(shè)置軟件對(duì)數(shù)傳電臺(tái)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試，需要設(shè)置的參數(shù)包括與遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器間通信的數(shù)據(jù)接口參數(shù)和無(wú)線通信參數(shù)。a/數(shù)據(jù)接口參數(shù)的設(shè)置若使用串行通信接口，參數(shù)要與遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器串行接口參數(shù)一致即可；若使用以太網(wǎng)接口，需按以太網(wǎng)規(guī)則設(shè)置掩碼并按需要分配IP地址。b/無(wú)線通信參數(shù)的設(shè)置按無(wú)線電相關(guān)法規(guī)設(shè)置電臺(tái)無(wú)線通信頻率，并根據(jù)需要設(shè)定無(wú)線數(shù)據(jù)傳播速率，為保證通信的質(zhì)量，一般將無(wú)線信號(hào)發(fā)射功率設(shè)為最大值。設(shè)置好無(wú)線通信參數(shù)后，我們還需根據(jù)電臺(tái)調(diào)試軟件監(jiān)控?zé)o線通信參數(shù)是否滿足應(yīng)用要求。下面是對(duì)幾個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行說(shuō)明接收?qǐng)鰪?qiáng)Pr 也稱接收信號(hào)強(qiáng)度 RSSI (Received Signal Strength Indicator),在無(wú)線通信中，通信信號(hào)以電磁波的形式在空中傳播，其由高速的交變電場(chǎng)激發(fā)，電波從電臺(tái)發(fā)出，經(jīng)過(guò)饋線和天線，通過(guò)空中向遠(yuǎn)方傳播過(guò)程中信號(hào)受到衰減，到遠(yuǎn)端接收機(jī)時(shí)場(chǎng)強(qiáng)不同，解調(diào)輸出信號(hào)的信噪比亦會(huì)不同，從而影響系統(tǒng)的判決造成誤碼。如果場(chǎng)強(qiáng)太小，即使距離再近接收機(jī)亦收不到信號(hào)。所以接收?qǐng)鰪?qiáng)是決定通訊距離的另一重要因素。接收?qǐng)鰪?qiáng)Pr可以用下面的公式表示Pr = Pt+Gt+Gr — Lt — Lr — LoPr 正常接收電平(dBm)Pt:發(fā)信功率(dBm)Gt、Gr :收發(fā)天線增益(dBm)Lt、Lr :收發(fā)饋線損耗(dBm)Lo :自由空間損耗(dBm),Lo = 32. 45+20Igf (MHz) +20IgD (Km)其門限電平根據(jù)使用環(huán)境的不同其值的要求也不同城市>_90dBm、郊區(qū)>-100dBm、野外>_110dBm，如果小于該值，需要根據(jù)實(shí)際情況加大天線增益或加大發(fā)射端電臺(tái)功率或增加天線高度等。接收?qǐng)鰪?qiáng)Pr與其接收門限電平差距越大，衰落儲(chǔ)備越多，抗干擾能力越強(qiáng)，誤碼越少，一般要求衰落儲(chǔ)備在20dB以上。信噪比SNR(Signal-to_noise ratio),其值要大于20dB,如果小于該值說(shuō)明接收信號(hào)質(zhì)量差或有電波、電氣干擾。發(fā)射頻率和接收頻率，本應(yīng)用選擇220-240MHZ電臺(tái)，較低的頻率可以使其具有一定的繞射能力。電臺(tái)之間的收發(fā)頻率一定要相互對(duì)應(yīng),收發(fā)頻率根據(jù)需要設(shè)定,收發(fā)頻率改變不要超過(guò)±2MHz。發(fā)信功率Pt，由所選數(shù)傳電臺(tái)性能指標(biāo)決定，一般應(yīng)用的數(shù)傳電臺(tái)最大發(fā)信功率為37dBm即5瓦,最小為20dBm即100毫瓦,一般情況將發(fā)射功率設(shè)到最大值即可?？梢酝ㄟ^(guò)軟件測(cè)試實(shí)際發(fā)射功率是否與設(shè)定值一致，若不一致，說(shuō)明電臺(tái)與天線、饋線不匹配，需檢查電纜連接狀況。誤碼率BER(bit error ratio)，在參數(shù)設(shè)置完成后觀察誤碼率統(tǒng)計(jì)，確保BER小于10E-6。4、對(duì)遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器的數(shù)據(jù)接口參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，接口的電氣類型常見(jiàn)的為串口或以太網(wǎng)接口。對(duì)于串口主要設(shè)置波特率、奇偶校驗(yàn)、停止位，其值與數(shù)傳電臺(tái)中對(duì)應(yīng)參數(shù)一致即可；對(duì)于以太網(wǎng)接口，按以太網(wǎng)規(guī)則設(shè)置子網(wǎng)掩碼，并據(jù)此將需通信值設(shè)備的IP地址設(shè)置在同一網(wǎng)段即可。根據(jù)通信接口的電氣類型設(shè)定好參數(shù)后，還需根據(jù)所選遠(yuǎn)程控制器或濃密機(jī)控制器的通信協(xié)議說(shuō)明，按照其通信規(guī)則設(shè)定相關(guān)參數(shù)，比如主從模式和站地址等。由于通信協(xié)議的種類相對(duì)較多，不同品牌控制器所采用的通信協(xié)議往往也有所不同。若要進(jìn)行跨協(xié)議間的數(shù)據(jù)通信還需要用到第三方的協(xié)議轉(zhuǎn)換產(chǎn)品，此類產(chǎn)品價(jià)格較高且增加了系統(tǒng)的故障點(diǎn)，因此建議在條件允許的情況下，盡量選擇協(xié)議相同或同一品牌產(chǎn)品。5、根據(jù)所選遠(yuǎn)程控制器，使用控制設(shè)備提供的相應(yīng)的通信指令，完成遠(yuǎn)程控制器對(duì)濃密機(jī)控制器數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作，然后通過(guò)監(jiān)控遠(yuǎn)程控制器的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控濃密機(jī)的目的。
權(quán)利要求
1.濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法，其特征在于 步驟一、在遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器附近架設(shè)室外天線、安裝饋線； 步驟二、在濃密機(jī)控制器和遠(yuǎn)程控制器分別安裝數(shù)傳電臺(tái)，所述的數(shù)傳電臺(tái)與濃密機(jī)控制器之間通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，數(shù)傳電臺(tái)與遠(yuǎn)程控制器之間通過(guò)數(shù)據(jù)線連接； 步驟三、將數(shù)傳電臺(tái)經(jīng)饋線與天線連接，設(shè)置數(shù)傳電臺(tái)參數(shù)； 步驟四、在遠(yuǎn)程控制器、數(shù)傳電臺(tái)、濃密機(jī)控制器上設(shè)置接口參數(shù)，并在控制器中編寫(xiě)程序設(shè)置通信區(qū)域，使遠(yuǎn)程控制器能夠與一臺(tái)或多臺(tái)濃密機(jī)控制器間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)濃密機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法，其特征在于所述的遠(yuǎn)程控制器位于遠(yuǎn)程控制柜內(nèi)，所述的濃密機(jī)控制器位于濃密機(jī)就地控制柜內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法，其特征在于所述的遠(yuǎn)程控制器、濃密機(jī)控制器具有與數(shù)傳電臺(tái)相同的接口形式，或可轉(zhuǎn)換成相同的接口形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法，其特征在于所述的遠(yuǎn)程控制器為DCS控制器或PLC控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法，其特征在于遠(yuǎn)程控制器天線架設(shè)位置與濃密機(jī)控制器天線架設(shè)位置所在的兩個(gè)點(diǎn)之間最大可視距離D公里，其計(jì)算公式如下 D=4.12 {4H + 4h) 其中，天線高度分別為H米和h米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法，其特征在于所述的數(shù)傳電臺(tái)與天線饋線間加裝避雷裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法，其特征在于所述的數(shù)傳電臺(tái)參數(shù)包括數(shù)據(jù)接口參數(shù)和無(wú)線通信參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種濃密機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控方法，應(yīng)用于DCS或PLC系統(tǒng)對(duì)濃密機(jī)的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控。所述的無(wú)線監(jiān)控方法首先在遠(yuǎn)程控制器和濃密機(jī)控制器附近架設(shè)室外天線、安裝饋線；然后在濃密機(jī)控制器和遠(yuǎn)程控制器分別安裝數(shù)傳電臺(tái)；將數(shù)傳電臺(tái)經(jīng)饋線與天線連接，設(shè)置數(shù)傳電臺(tái)參數(shù)；最后根據(jù)遠(yuǎn)程控制器不同的通信接口、不同的通信協(xié)議，在DCS控制器或PLC控制器、數(shù)傳電臺(tái)、濃密機(jī)控制器上設(shè)置接口參數(shù)，并在控制器中編寫(xiě)程序設(shè)置通信區(qū)域，使DCS控制器或PLC控制器能夠與一臺(tái)或多臺(tái)濃密機(jī)控制器間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)濃密機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本發(fā)明解決了在無(wú)法布線的情況下，濃密機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控問(wèn)題。
文檔編號(hào)G05B19/418GK103019183SQ20121047783
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者殷久昌, 鄒通敏, 鄒爾樣, 趙明智 申請(qǐng)人:北京金自天正智能控制股份有限公司