无线通讯在连铸大包称应用

郑立强

【摘 要】本文论述了无线电技术在连铸大包称重系统上的应用，详细的介绍了应用的工作原理和优越的性能。该装置避免了微弱信号（mV）在传输通过回转台滑环装置时的损失，也避免了大功率设备对信号传输的电磁干扰，成功地解决了大包称重系统精度不稳定的故障。

【关键词】连铸 称重 无线通讯

【中图分类号】F626.3【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0088-01

引言

传统的称重系统一般是由压力传感器和称重显示组成，在冶金，公路超载等众多领域得到广泛应用。称重的显示部分和传感器部分是通过RS-232，RS485等有线通讯方式连接。随着科技水平的发展，无线技术的提高，像红外，WIFI，蓝牙等无线技术的广泛应用，为无线通信在大包称应用奠定了基础。

1 传统称重系统缺陷

传统称重大部分称重仪表还是单独使用，各仪表间联系不是很紧密。在需要将秤台进行数据处理的时候，常常通过类似于使用电流环方式将仪表与大屏幕连接，使用RS-232方式将单台仪表与计算机近距离连接，或使用RS-485方式将多台仪表与计算机连接。这种常规的连接方式中有以下几点不便之处：

a）称重仪表与计算机及其他附件之间的连接需要布线，布线的隐蔽性和维护方便性之间难以取舍。

b）各种接口对连线的长度及负载的个数都有要求，且还要考虑负载能力的情况。

c）布线较长时容易受到现场环境干扰影响，在电气、电磁等环境较为恶劣的情况下尤为突出。

因此无线传输在距离较远、负载较多、环境较恶劣的情况下，对比常规布线方式有着很大的优势。

2 无线称重系统原理及相关设备介绍

2.1 无线称重系统原理

无线称重系统主要由三部分组成，即电子料斗秤体、称重控制器、无线通信模块组成。

传输方式有普通RF无线传输，Zigbee无线传输，GSM/GPRS无线传输。

1）普通RF无线传输：射频即Radio Frequency，通常缩写为RF。表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。

2）Zigbee无线传输也是一种RF无线传输方式。

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

3）GSM/GPRS无线传输

GSM全球移动通信系统，俗称全球通是世界上主要的蜂窝系统之一，主要承载语音业务和短信业务。

GPRS通用分组无线业务，是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。

2.2 无线电性能介绍

（1）准确精度等级 符合OIML Ⅲ秤标准。

（2）无线电频率 450MHZ 共16个频点。

（3）显示更新速度 6次/秒

（4）无线电传送距离 >200m

2.3 功能特性

（1）全钢金属结构外壳，抗电波和磁波的干扰，可在强电磁场环境下使用。

（2）全封闭和防爆设施。带有全封闭和橡胶圈可以防高粉尘和隔热功能。

（3）使用高精度和大功率的放大器和转换器，具有很好的稳定性，优异的动态信号处理能力，在重物晃动时能迅速获得稳定的显示。

（4）称重数据掉电保护。

3 原大包称工作原理和简单结构图

大包回转台共有两个包臂 即1#包臂，2#包臂，每个包臂下面安装四只压阻式传感器，在生产过程中，由于主控室PLC控制系统只能接收使用的包臂称重系统传输过来的信号，两个包臂的称重系统交替使用，所以包臂的激励电源、反馈电源和信号需要进行传输，大包称重传感器在激励电源（DC 5V）的作用下， 传感器将应变片发生的形变转换成的电信号（mV）传输给二次显示仪表，仪表内部接收到（mV）信号后，经过滤波、放大、A/D转换，以数字形式显示出所称得的重量值。

4 改造的效果

（1）无线通讯技术应用于大包称重系统之后，彻底解决了信号传输过程中受电磁干扰、滑环、长距离传输的影响。

（2）采用高频段信号传输，在200m之内信号衰减很少，几乎可以忽略不计，减少以前使用信号电缆时撒钢而引起的故障，确保了信号的传输，满足了生产的要求。

（3）自从设备改造后，大包称重系统事故大大降低，远远高出工艺称的技术要求，不但保证了生产的质量而且节约了大量的设备检修维护时间和备件费用，保证了生产的顺利进行。

参考文献

[1] 王云章.应变式传感器故障分析与处理.中国计量出版社.1998

[2] 林建中.数字传输技术基础.北京邮电大学出版社.2003