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斗輪機(堆取料機)無線聯鎖通訊系統
★ 特別聲明：文章及方案圖片皆為達泰電子原創，轉載請標明出處。
一、項目背景
斗輪機又叫斗輪堆取料機，是現代化工業大宗散狀物料連續裝卸的設備，目前已經廣泛應用于港口、碼頭、冶金、水泥、鋼鐵廠、焦化廠、儲煤廠、發電廠等散料(礦石、煤、焦碳、砂石)存儲料場的堆取作業。該設備有堆料、取料和物料直通三種工況，承擔著輸煤系統配煤、堆煤及取煤工作，是一種連續作業的堆取料設備。工廠輸料環節中常見的堆取料機、斗輪機、葉輪機、卸料小車、裝船機、卸船機等都屬于斗輪機的一種。
斗輪機由力矩電機驅動電纜卷筒經碳刷滑環到通訊扁電纜的方式進行信號的傳輸，通常情況下，需要和地面皮帶實現電氣聯鎖，同時與輸煤遠程柜或輸煤控制室進行數據傳輸，分別實現取料、堆料、分流聯鎖及運行和停止等功能。
■ 運行中存在的問題
1. 控制電纜故障率較高，易引起故障停機
斗輪機在移動過程中，常規控制電纜容易被砸傷、劃傷或人為誤傷等情況，同時為保證電纜收放正常，卷筒在移動過程中電纜與其必須保持一定張力，一旦卷筒出現異常，極易造成電纜拉扯過度受損，導致控制信號異常。控制電纜故障率隨時間逐漸增加，并且故障點不易查找，容易因操作時間差引起物料堵塞等故障。生產運行過程中，安全風險系數不小，嚴重時可能導致輸煤系統上煤異常和引發工廠生產事故。因出現斷線故障無法及時反饋到輸煤程控或所聯鎖的設備，只能操作人員手動停機，造成較大的財產損失。
2. 卷盤電機及其滑環故障
由于啟動頻繁，出現過熱致使回路故障，嚴重時還會造成短路，燒壞設備。再有低溫產生反應不靈敏誤跳等情況發生，造成電纜拉斷影響生產。
3. 投資損耗高，維護費用大
通訊電纜由于要不停地隨斗輪機卷動，磨損嚴重，每年都要更換新電纜，極大的增加了材料及維護費用。斗輪機一條進口電纜約10萬，電纜卷筒約18萬，電纜中間接線箱1萬，從斗輪機電纜接線箱到控制的24芯電纜造價和輔助設施在5萬，電纜鋪設和安裝的人工費用在3萬，一共花費約37萬。維護費用10年高達35萬，進口電纜每10年需要更換2次，換電纜一次材料和人工需10萬左右，每10年需要更換1次電纜卷筒，換電纜卷筒一次材料和人工需15萬左右。
4. 廠區集中監控系統實現困難
斗輪機目前多采用就地程控，現代智能工廠需要將大數據分析技術融入控制系統，實現人工智能與生產運行控制緊密融合。而可視化集中控制系統往往需要實時監控各個分散點廠區車間數據，挖溝布線成本較高，實現難度較大。
■ 改造思路
采用無線通訊方式來實現斗輪機的聯鎖通訊，這樣就把力矩電機、電纜卷筒、滑環碳刷、電纜、通訊電纜轉換端子箱等設備全部省掉不用，克服現有技術中斗輪機有線連鎖電纜反復折損、電纜拉斷所造成斷路、短路、拉地等故障。無線控制設備自身的功率不到10W（相當于一個燈泡的瓦數），每年一條運輸線光節省電費近20萬元。再更換為無線傳輸后，原來高成本電機滑環可以拆除，既節省設備款及維修更換的成本，又不用擔心現場粉塵環境造成的信號不穩定的情況出現。無線通訊擺脫了傳統通訊技術存在的不足，無需借助于有線連接就能實現機器之間的對話交流，主要借助于無線電波連接，以達到各類數據信息傳輸的需要。
二、應用場景
【應用一】斗輪機(堆取料機)就地程控無線應用
現場就地程控箱無線監控斗輪機(堆取料機)作業
【應用二】DCS系統與斗輪機(堆取料機)遠程無線通訊應用
中心監控室DCS系統遠程無線監控斗輪機(堆取料機)作業
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三、無線改造優勢
1. 節能減排，低碳環保
免除布線線纜成本及安裝維護費用，無線終端低功耗運行大大節省電能，促進工廠實踐節能低碳的綠色發展。
2. 無運行費用，無需插卡，使用簡單
后期在使用過程中，不需要支付無線設備運營費用。無線通訊終端只需要接入信號并供給電源即可開始使用。
3. 工業級產品，安全穩定可靠
專為工業場合研發的無線通訊產品，適應各類惡劣環境，尤其是粉塵嚴重、高低溫等天氣惡劣情況，并對通訊協議進行了再次加密處理，可以確保數據的安全和可靠性。
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四、產品介紹
達泰1系無線通訊模塊DTD122FH，發射終端同時采集標準4-20mA電流信號和開關量信號，并通過全數字無線加密傳輸方式，傳送給遠端的無線通訊模塊接收終端。模塊的接收終端在收到發射端的信號后立即處理，輸出多路繼電器開關及4-20mA電流信號， 可以接入顯示儀表、PLC或DCS等設備并驅動電磁閥、變頻器等執行機構。
無線終端無需編程，運用全數字無線加密傳輸方式保證數據安全可靠，有效傳輸距離50KM，后期無運行費用；可配置防雨機箱，防護等級IP55。在使用時，外接220V電源并接入對應信號線即可實現開關量/模擬量信號的無線通訊。（野外使用，可采用太陽能供電方式）；不用插卡，無運行費用，可以穿過障礙，繞過阻擋物，工廠省去挖溝布線的時間，直接代替線纜省去后期維護線纜的費用；連續應用八年以上,產品廣泛應用于水泥，冶煉，發電，煤炭，化工等復雜惡劣的工業場合，平均連續使用壽命超過8年以上。
五、產品選型
1. 達泰1系工業級混合雙向無線信號傳輸器-DTD122FH
2. 達泰1系工業級混合雙向無線信號傳輸裝置-DTD122FHY
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六、成功案例
? 國電福州江陰發電廠，卸料車和PLC無線通訊，200米
? 濱州魏橋電廠，卸料車和PLC無線通訊，3公里
? 華潤電力投資有限公司河北滄州分公司，卸料車PLC之間無線通訊，600米
? 甘肅祁連山水泥集團股份有限公司古浪祁連山水泥廠，堆取料機DCS系統無線程控
? 汕尾華潤海豐電廠，圓堆堆取料機信號采用無線傳DCS上，1公里
? 華潤海豐電廠，圓形煤場轉運站DCS無線程控堆取料機
? 包頭東方希望水泥廠，堆取料機到 DCS 無線控制，300 米
? 大冶尖峰水泥有限公司，堆取料機和 DCS 開關信號無線通訊，1 公里
? 中材（天津）控制工程有限公司，水泥設計院堆取料機和 DCS 開關信號無線通訊，1KM
? 山西雙良水泥，堆料機和 DCS 開關信號控制，300 米
? 青海新型建材大通水泥廠，長堆圓堆堆取料機到 DCS，600 米
? 寧波科環新型建材股份有限公司，堆取料機和 DCS 無線控制，300 米
? 四川廣安華新水泥 ，堆取料之間信號互鎖,300米
? 習水賽德水泥有限公司，堆取料機和 DCS 無線通訊，300 米
? 鄭州中鋁礦業，在礦石場應用將堆取料機和 DCS 之間信號無線傳輸，500M
? 陜西渭河發電廠，斗輪機輸煤無線控制系統，500m
? 華能玉環電廠，運輸皮帶上2個限位開關和4個卸船機無線控制1發4收，200米
? 新街南方水泥，原煤取料機DCS無線配套，300米
? 博愛金隅水泥，堆取料機上----300m----地面PLC柜
? 中材甘肅水泥有限責任公司，石灰石堆取料機的啟停和狀態監控-300米-配電室
? 龍里紅獅水泥有限公司,堆取料機之間信號 無線傳輸，300m
? 汕尾華潤海豐電廠，堆取料機和DCS室無線通訊，1公里
? 江陰蘇龍熱電有限公司，碼頭裝/卸船機運行、故障、急停等信號傳輸到程控中心DCS，5KM
? 持續更新
