无线数据传输装置在水泥厂旋转窑中的应用

目前水泥厂旋转窑中常见的生产数据测量与采集的方式为滑环接触式测量及信号采集。该接触采集系统结构并不复杂，可对回转窑内的原料温度和环境同时测量，但其本身也存在有不足之处：

1.窑体工作时有一定的振动，滑环与碳刷则会有一定频率的跳跃，这样就会造成信号的断续;导致出现采集信号缺失的现象;

2.若窑体上使用热电偶传感器，热电偶产生的热电势信号较小，但滑环的阻抗较大，这样就降低了测量的精度;

3.无氧铜环及碳刷成本较高，更换维护成本巨大;安装维护不方便;

针对这些不足，可以引入了无线数据传输装置予以解决。无线数传装置实物内部图片如下：

无线数据传输装置技术指标：

输入电源：AC220V

功耗：10毫瓦-20瓦

ISM频段工作频率:无需申请频点，中心频率433MHz

接口方式：Rs232/ Rs485标准接口及TTL电平接口

通讯协议:较为成熟，能够进行实时通信

传输距离：能够进行长距离数据传送，天线高度大于2米时，空款环境下通信距离可达10KM以上

无线数传装置设计布局：

实施方案：

水泥厂主要是由窑尾把生料粉加入回转窑，由于窑简体与水平呈一夹角安装在托轮上(尾高，头低)，简体在传动装置驱动下旋转时，生料在简体内沿周向翻滚的同时，沿轴线由窑尾向窑头移动;在窑头有燃烧器将燃油或煤粉喷人已点燃的窑内，所形成的火焰或热气向窑尾流动，这样使沿周向翻滚且沿轴线由窑尾向窑头移动的生料粉在移动的过程中被加热煅烧，生料粉在加热和煅烧过程中发生物理和化学反应，终煅烧成熟料由窑头卸出;在回转窑工作的过程中需要将所有的数据传送到控制室进行数据监控分析，保证安全生产。在环境复杂的厂区内，架设有几条回转窑及各种建筑物，这时需要将所有的数据铺设电缆传送到控制室其施工难度是比较大的， 而无线传输装置则在此显现出较大的优势。

如下图所示：

1，2号回转窑的数据要实时传送到控制室内，回转窑距控制室较远;每处各安装一套DTD433MEY无线数据传输装置后即可实现无线双向数据传输;经上述改造后施工难度、施工工作量及系统维护成本大大降低。

结论

设备采用无线的方式进行数据传输，使用较为成熟的无线通信装置可以有效的避免信号的干扰，增加了数据传输的安全性，灵活性。硬件抗干扰技术减少了数据发送过程中的出错几率，保证了设备在恶劣环境下的正常运行。设备安装方便灵活，在不影响正常生产的情况下快速改造。

相关应用补充：

余热发电系统热风阀及锅炉液位无线监控

在余热发电系统中，控制室DCS系统需要对锅炉以及子系统设备的温度和压强等数据进行实时监测，并通过无线方式远程控制水泥线热风阀阀位开关。由于需要采集的传感器数据位置分散，且距离远近不一，采用无线传输改造较为容易。可以采用无线模拟量传输器DTD110FC来实现热力发电系统中锅炉温度、压力传感器信号的无线采集传输;在DCS系统安装无线混合信号传输器DTD120FHC，将采集到的模拟量数据传输给DCS系统，DCS系统在对数据进行处理后，输出对于热风阀阀位开关的控制信号;热风阀阀位开关处采用无线开关量传输器DTD110HC接收远程开/关指令。

无线通讯方案示意图 ▼

中控室触摸屏无线监控热风炉炉温及压力数据

在活性炭的炭化工艺中，热风炉扮演着重要的角色。目前热风炉常见的测量方式为滑环接触式测量及信号采集，此方式中使用到的无氧铜环及碳刷成本较高，更换维护成本巨大，窑体工作时有一定的振动，滑环与碳刷则会有一定频率的跳跃，这样就会造成信号的断续，导致出现采集信号缺失的现象。

针对这一不足，可以采用无线的方式，完成热风炉与控制室触摸屏之间的信号传输。可以在旋转炉上的6个PLC柜中各安装一块欧美系PLC专用无线通讯终端DTD434MC作为Modbus RTU 的从站;控制室触摸屏上安装 1 块 DTD434MC，作为 ModbusRTU 的主站。热风炉的温度压力等数据信号由西门子 S7-200Smart PLC 进行采集，所有数据通过无线传输到 50 米外控制室的触摸屏上，并且触摸屏可以远程对热风炉进行点火操作。

无线通讯方案示意图 ▼

审核编辑：汤梓红