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斗轮机(堆取料机)无线联锁通讯系统
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一、项目背景
斗轮机又叫斗轮堆取料机，是现代化工业大宗散状物料连续装卸的设备，目前已经广泛应用于港口、码头、冶金、水泥、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等散料(矿石、煤、焦碳、砂石)存储料场的堆取作业。该设备有堆料、取料和物料直通三种工况，承担着输煤系统配煤、堆煤及取煤工作，是一种连续作业的堆取料设备。工厂输料环节中常见的堆取料机、斗轮机、叶轮机、卸料小车、装船机、卸船机等都属于斗轮机的一种。
斗轮机由力矩电机驱动电缆卷筒经碳刷滑环到通讯扁电缆的方式进行信号的传输，通常情况下，需要和地面皮带实现电气联锁，同时与输煤远程柜或输煤控制室进行数据传输，分别实现取料、堆料、分流联锁及运行和停止等功能。
■ 运行中存在的问题
1. 控制电缆故障率较高，易引起故障停机
斗轮机在移动过程中，常规控制电缆容易被砸伤、划伤或人为误伤等情况，同时为保证电缆收放正常，卷筒在移动过程中电缆与其必须保持一定张力，一旦卷筒出现异常，极易造成电缆拉扯过度受损，导致控制信号异常。控制电缆故障率随时间逐渐增加，并且故障点不易查找，容易因操作时间差引起物料堵塞等故障。生产运行过程中，安全风险系数不小，严重时可能导致输煤系统上煤异常和引发工厂生产事故。因出现断线故障无法及时反馈到输煤程控或所联锁的设备，只能操作人员手动停机，造成较大的财产损失。
2. 卷盘电机及其滑环故障
由于启动频繁，出现过热致使回路故障，严重时还会造成短路，烧坏设备。再有低温产生反应不灵敏误跳等情况发生，造成电缆拉断影响生产。
3. 投资损耗高，维护费用大
通讯电缆由于要不停地随斗轮机卷动，磨损严重，每年都要更换新电缆，极大的增加了材料及维护费用。斗轮机一条进口电缆约10万，电缆卷筒约18万，电缆中间接线箱1万，从斗轮机电缆接线箱到控制的24芯电缆造价和辅助设施在5万，电缆铺设和安装的人工费用在3万，一共花费约37万。维护费用10年高达35万，进口电缆每10年需要更换2次，换电缆一次材料和人工需10万左右，每10年需要更换1次电缆卷筒，换电缆卷筒一次材料和人工需15万左右。
4. 厂区集中监控系统实现困难
斗轮机目前多采用就地程控，现代智能工厂需要将大数据分析技术融入控制系统，实现人工智能与生产运行控制紧密融合。而可视化集中控制系统往往需要实时监控各个分散点厂区车间数据，挖沟布线成本较高，实现难度较大。
■ 改造思路
采用无线通讯方式来实现斗轮机的联锁通讯，这样就把力矩电机、电缆卷筒、滑环碳刷、电缆、通讯电缆转换端子箱等设备全部省掉不用，克服现有技术中斗轮机有线连锁电缆反复折损、电缆拉断所造成断路、短路、拉地等故障。无线控制设备自身的功率不到10W（相当于一个灯泡的瓦数），每年一条运输线光节省电费近20万元。再更换为无线传输后，原来高成本电机滑环可以拆除，既节省设备款及维修更换的成本，又不用担心现场粉尘环境造成的信号不稳定的情况出现。无线通讯摆脱了传统通讯技术存在的不足，无需借助于有线连接就能实现机器之间的对话交流，主要借助于无线电波连接，以达到各类数据信息传输的需要。
二、应用场景
【应用一】斗轮机(堆取料机)就地程控无线应用
现场就地程控箱无线监控斗轮机(堆取料机)作业
【应用二】DCS系统与斗轮机(堆取料机)远程无线通讯应用
中心监控室DCS系统远程无线监控斗轮机(堆取料机)作业
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三、无线改造优势
1. 节能减排，低碳环保
免除布线线缆成本及安装维护费用，无线终端低功耗运行大大节省电能，促进工厂实践节能低碳的绿色发展。
2. 无运行费用，无需插卡，使用简单
后期在使用过程中，不需要支付无线设备运营费用。无线通讯终端只需要接入信号并供给电源即可开始使用。
3. 工业级产品，安全稳定可靠
专为工业场合研发的无线通讯产品，适应各类恶劣环境，尤其是粉尘严重、高低温等天气恶劣情况，并对通讯协议进行了再次加密处理，可以确保数据的安全和可靠性。
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四、产品介绍
达泰1系无线通讯模块DTD122FH，发射终端同时采集标准4-20mA电流信号和开关量信号，并通过全数字无线加密传输方式，传送给远端的无线通讯模块接收终端。模块的接收终端在收到发射端的信号后立即处理，输出多路继电器开关及4-20mA电流信号， 可以接入显示仪表、PLC或DCS等设备并驱动电磁阀、变频器等执行机构。
无线终端无需编程，运用全数字无线加密传输方式保证数据安全可靠，有效传输距离50KM，后期无运行费用；可配置防雨机箱，防护等级IP55。在使用时，外接220V电源并接入对应信号线即可实现开关量/模拟量信号的无线通讯。（野外使用，可采用太阳能供电方式）；不用插卡，无运行费用，可以穿过障碍，绕过阻挡物，工厂省去挖沟布线的时间，直接代替线缆省去后期维护线缆的费用；连续应用八年以上,产品广泛应用于水泥，冶炼，发电，煤炭，化工等复杂恶劣的工业场合，平均连续使用寿命超过8年以上。
五、产品选型
1. 达泰1系工业级混合双向无线信号传输器-DTD122FH
2. 达泰1系工业级混合双向无线信号传输装置-DTD122FHY
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六、成功案例
▶ 国电福州江阴发电厂，卸料车和PLC无线通讯，200米
▶ 滨州魏桥电厂，卸料车和PLC无线通讯，3公里
▶ 华润电力投资有限公司河北沧州分公司，卸料车PLC之间无线通讯，600米
▶ 甘肃祁连山水泥集团股份有限公司古浪祁连山水泥厂，堆取料机DCS系统无线程控
▶ 汕尾华润海丰电厂，圆堆堆取料机信号采用无线传DCS上，1公里
▶ 华润海丰电厂，圆形煤场转运站DCS无线程控堆取料机
▶ 包头东方希望水泥厂，堆取料机到 DCS 无线控制，300 米
▶ 大冶尖峰水泥有限公司，堆取料机和 DCS 开关信号无线通讯，1 公里
▶ 中材（天津）控制工程有限公司，水泥设计院堆取料机和 DCS 开关信号无线通讯，1KM
▶ 山西双良水泥，堆料机和 DCS 开关信号控制，300 米
▶ 青海新型建材大通水泥厂，长堆圆堆堆取料机到 DCS，600 米
▶ 宁波科环新型建材股份有限公司，堆取料机和 DCS 无线控制，300 米
▶ 四川广安华新水泥 ，堆取料之间信号互锁,300米
▶ 习水赛德水泥有限公司，堆取料机和 DCS 无线通讯，300 米
▶ 郑州中铝矿业，在矿石场应用将堆取料机和 DCS 之间信号无线传输，500M
▶ 陕西渭河发电厂，斗轮机输煤无线控制系统，500m
▶ 华能玉环电厂，运输皮带上2个限位开关和4个卸船机无线控制1发4收，200米
▶ 新街南方水泥，原煤取料机DCS无线配套，300米
▶ 博爱金隅水泥，堆取料机上----300m----地面PLC柜
▶ 中材甘肃水泥有限责任公司，石灰石堆取料机的启停和状态监控-300米-配电室
▶ 龙里红狮水泥有限公司,堆取料机之间信号 无线传输，300m
▶ 汕尾华润海丰电厂，堆取料机和DCS室无线通讯，1公里
▶ 江阴苏龙热电有限公司，码头装/卸船机运行、故障、急停等信号传输到程控中心DCS，5KM
▶ 持续更新
七、公司介绍
西安达泰电子有限责任公司创立于2002年，是一家集工业无线产品研发、生产、销售于一体的高新技术“智”造企业，能够直接取代传统线缆，实现工业数据信号的无线传输，近20年间，达泰先后获得多项发明，被评为高新技术企业，常年与国内top50高校进行产学研合作、水泥行业供应商，同时也逐步组建起了一支具有丰富现场经验的PLC无线通讯团队，为客户提供多方位的技术保障。现已为国内外超30000家工厂企业成功实现近15万个无线采集测控方案设计和改造项目，投入使用的设备超100万套。DTD1系、4系无线产品广泛应用于水泥，冶炼，发电，煤炭，化工等复杂恶劣的工业场合，平均连续使用寿命超过5年以上。
