一、現(xiàn)狀與問題
帶鋼廠凈環(huán)水泵站、濁環(huán)水泵站和漩流井泵站共同組成了帶鋼廠的供水系統(tǒng)。帶鋼廠是包鋼集團(tuán)軋鋼生產(chǎn)四條精品線中的一條。軋鋼生產(chǎn)自然離不開冷卻水，冷卻水的充足供應(yīng)直接影響鋼材質(zhì)量的好壞。由于帶鋼廠供水系統(tǒng)是多系統(tǒng)供水系統(tǒng)，完成供水任務(wù)要三系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，共同完成。
帶鋼廠凈環(huán)水系統(tǒng)由八臺(tái)電機(jī)組成，其中1#、2#、3#、4#電機(jī)為一段電源供電， 5#、6#、7#、8#電機(jī)為二段電源供電。八臺(tái)電機(jī)為軋制生產(chǎn)線供冷卻水。正常工作時(shí)，運(yùn)行兩臺(tái)電機(jī)，特殊情況下再增開一臺(tái)電機(jī)。系統(tǒng)中水泵電機(jī)容量為160KW。
因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)裕量很大，運(yùn)行成本高，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。同時(shí)采用直接啟動(dòng)的方式，對(duì)電機(jī)和電纜的絕緣造成傷害。且影響了水泵葉輪等機(jī)械部分的壽命，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。因此我公司于2006年，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了變頻節(jié)能改造。采用2臺(tái)艾默生EV2000系列供水專用變頻器，實(shí)現(xiàn)凈環(huán)水泵站恒液位控制。
但由于帶鋼供水系統(tǒng)由三系統(tǒng)協(xié)同工作，只有凈環(huán)水系統(tǒng)改造成了恒液位控制，其他兩個(gè)系統(tǒng)均未進(jìn)行改造。因此，當(dāng)凈環(huán)水泵站恒液位控制時(shí)，變頻器的輸出下降，水流量減少，而其他兩個(gè)泵站的輸出并沒有相應(yīng)的減少，從而造成了凈環(huán)水泵站前水溢流現(xiàn)象。造成了大量水資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。
二、改造內(nèi)容：
由于帶鋼廠設(shè)計(jì)的緣故，濁環(huán)水泵站與凈環(huán)水泵站距離較遠(yuǎn)，而且中間是軋制生產(chǎn)線。所以采用通常的電纜敷設(shè)或網(wǎng)線通訊的方式，均不適合這里。因此采用2臺(tái)PT-6080系列無線數(shù)傳電臺(tái)和艾默生系列PLC ,按照MODBUS的通訊協(xié)議，使變頻器能夠接到兩泵站的工作指令，及時(shí)地調(diào)整輸出，以適應(yīng)不同的工況要求。
2.1 數(shù)傳臺(tái)與用戶終端之間的接口
2.1.1 數(shù)據(jù)格式： 1起始位，8數(shù)據(jù)位，無／奇校驗(yàn)位／偶校驗(yàn)位，1停止位。
2.1.2 串口通信速率：19200bps/9600bps/4800bps/2400bps/1200bps
2.1.3 電平接口：PT-6080系列數(shù)傳臺(tái)PCB板上設(shè)有接口電平跳線，通過改變內(nèi)部的接口電平跳線，可選擇標(biāo)準(zhǔn)RS-232電平、RS-485電平和TTL電平三種接口類型。
2.2 數(shù)據(jù)傳輸檢查
2.2.1．將待測(cè)的數(shù)傳電臺(tái)分別同計(jì)算機(jī)連接好,接通電臺(tái)電源，信道設(shè)置在2信道。
2.2.2．打開計(jì)算機(jī)內(nèi)本數(shù)傳電臺(tái)使用的KSP06測(cè)試軟件，讀取電臺(tái)內(nèi)的參數(shù)值，讀取參數(shù)應(yīng)同出廠缺省值相同。
2.2.3．選取“工具”、“數(shù)據(jù)傳輸” 萊單，輸入待傳字或數(shù)字，按“發(fā)送”按鈕，數(shù)電臺(tái)之間就可不斷傳送數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)屏幕不斷顯示傳送數(shù)據(jù)的情況，表明傳送數(shù)據(jù)已正常。
2.3. 通信數(shù)據(jù)格式
___
_命令幀中兩字節(jié)檢驗(yàn)碼計(jì)算方法為：字節(jié)數(shù)、命令串按字節(jié)累加和。如命令串為：0x55，0xAA，0x03，0x24，0x02,字節(jié)校驗(yàn)碼兩字節(jié)檢驗(yàn)碼＝0x03＋0x24＋0x02＝0x0029讀取當(dāng)前信道號(hào)命令幀：0x55，0xAA，0x03，0x24，0x00兩字節(jié)校驗(yàn)碼——數(shù)傳臺(tái)應(yīng)答命令幀：0x55，0xAA，0x03，0x24，CHN兩字節(jié)校驗(yàn)碼（CHN為當(dāng)前信道號(hào)）。轉(zhuǎn)換無線信道命令幀：0x55，0xAA，0x06，0x07，CHN，00，00，00，兩字節(jié)校驗(yàn)碼。數(shù)傳臺(tái)應(yīng)答命令幀：0x55,0xAA,0x02,0x20,兩字節(jié)校驗(yàn)碼?！粲脩艚K端的RS-232口不能接收CTS信號(hào)，或用戶無法通過對(duì)CTS信號(hào)的編程控制數(shù)據(jù)流，則可用延時(shí)的方法進(jìn)行透明模式的數(shù)據(jù)流控制，下圖為發(fā)送連續(xù)兩幀數(shù)據(jù)，幀與幀之間的時(shí)間間隔時(shí)序圖和計(jì)算方法：
RF啟動(dòng):載波啟動(dòng)時(shí)間，一般取值50ms。
PT-6080系列數(shù)傳臺(tái)可由PC軟件選擇設(shè)置10～5000ms(步進(jìn)為10ms)。引導(dǎo)碼（0xAA）：空中發(fā)送64bit引導(dǎo)碼所占用的時(shí)間，計(jì)算方法為：引導(dǎo)碼時(shí)間 = 64×1000/空中波特率 ms。
同步碼：空中發(fā)送24bit同步碼所占用的時(shí)間，計(jì)算方法為：同步碼時(shí)間 = 24×1000/空中波特率 ms
數(shù)據(jù)：空中發(fā)送有效數(shù)據(jù)所占用的時(shí)間，計(jì)算方法為：
——數(shù)據(jù)時(shí)間 = （數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)）×8×125％×1000/空中波特 ms結(jié)束碼(0xAA)：空中發(fā)送32bit幀結(jié)束碼占用的時(shí)間
總的時(shí)間間隔為以上五項(xiàng)所占用時(shí)間之和，以本幀發(fā)送72Byte數(shù)據(jù)（下一幀按其實(shí)際數(shù)據(jù)量重新計(jì)算），空中波特率為1200bps為例，發(fā)送兩幀數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為：
總間隔
1200bps = 50+64000/1200+24000/1200+72*8*125％*1000/1200+32000/1200
------—=50+53.3+20+600＋26.7
------—≈750ms
總間隔
2400bps = 50+64000/2400+24000/2400+72*8*125％*1000/2400+32000/2400
------—=50+26.7+10+300＋13.3
------—≈380ms
三、改造特點(diǎn)（1）. PT-6080系列無線數(shù)傳電臺(tái)產(chǎn)品是利用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù),無線射頻技術(shù)，數(shù)字處理技術(shù)設(shè)計(jì)的功率較大，體積較小的模塊式半雙工數(shù)傳電臺(tái)，采用SMT新工藝，選用高質(zhì)量的元器件。
（2）. 鋁壓鑄機(jī)身，散熱快。RS232、RS485及TTL多種接口可供選擇，適應(yīng)面寬。
（3）. 抗干擾能力強(qiáng)，精致堅(jiān)固，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。數(shù)話兼容，數(shù)傳可優(yōu)先。
（4）. 技術(shù)指標(biāo)滿足GB/T16611-1996《數(shù)傳電臺(tái)通用規(guī)范》要求。
（5）. 改造后的系統(tǒng)可靠性極高，具有完善的故障監(jiān)測(cè)。
（6）. PLC參與聯(lián)鎖控制，數(shù)傳電臺(tái)實(shí)現(xiàn)了泵站之間的通訊，壓力閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了水位、壓力的自動(dòng)控制及無人值守。
