無線通訊在連鑄大包稱應用

鄭立強

【摘 要】本文論述了無線電技術在連鑄大包稱重系統上的應用，詳細的介紹了應用的工作原理和優越的性能。該裝置避免了微弱信號（mV）在傳輸通過回轉臺滑環裝置時的損失，也避免了大功率設備對信號傳輸的電磁干擾，成功地解決了大包稱重系統精度不穩定的故障。

【關鍵詞】連鑄 稱重 無線通訊

【中圖分類號】F626.3【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0088-01

引言

傳統的稱重系統一般是由壓力傳感器和稱重顯示組成，在冶金，公路超載等眾多領域得到廣泛應用。稱重的顯示部分和傳感器部分是通過RS-232，RS485等有線通訊方式連接。隨著科技水平的發展，無線技術的提高，像紅外，WIFI，藍牙等無線技術的廣泛應用，為無線通信在大包稱應用奠定了基礎。

1 傳統稱重系統缺陷

傳統稱重大部分稱重儀表還是單獨使用，各儀表間聯系不是很緊密。在需要將秤臺進行數據處理的時候，常常通過類似于使用電流環方式將儀表與大屏幕連接，使用RS-232方式將單臺儀表與計算機近距離連接，或使用RS-485方式將多臺儀表與計算機連接。這種常規的連接方式中有以下幾點不便之處：

a）稱重儀表與計算機及其他附件之間的連接需要布線，布線的隱蔽性和維護方便性之間難以取舍。

b）各種接口對連線的長度及負載的個數都有要求，且還要考慮負載能力的情況。

c）布線較長時容易受到現場環境干擾影響，在電氣、電磁等環境較為惡劣的情況下尤為突出。

因此無線傳輸在距離較遠、負載較多、環境較惡劣的情況下，對比常規布線方式有著很大的優勢。

2 無線稱重系統原理及相關設備介紹

2.1 無線稱重系統原理

無線稱重系統主要由三部分組成，即電子料斗秤體、稱重控制器、無線通信模塊組成。

傳輸方式有普通RF無線傳輸，Zigbee無線傳輸，GSM/GPRS無線傳輸。

1）普通RF無線傳輸：射頻即Radio Frequency，通常縮寫為RF。表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300KHz～30GHz之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。

2）Zigbee無線傳輸也是一種RF無線傳輸方式。

Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。

3）GSM/GPRS無線傳輸

GSM全球移動通信系統，俗稱全球通是世界上主要的蜂窩系統之一，主要承載語音業務和短信業務。

GPRS通用分組無線業務，是在現有的GSM系統上發展出來的一種新的分組數據承載業務。

2.2 無線電性能介紹

（1）準確精度等級 符合OIML Ⅲ秤標準。

（2）無線電頻率 450MHZ 共16個頻點。

（3）顯示更新速度 6次/秒

（4）無線電傳送距離 >200m

2.3 功能特性

（1）全鋼金屬結構外殼，抗電波和磁波的干擾，可在強電磁場環境下使用。

（2）全封閉和防爆設施。帶有全封閉和橡膠圈可以防高粉塵和隔熱功能。

（3）使用高精度和大功率的放大器和轉換器，具有很好的穩定性，優異的動態信號處理能力，在重物晃動時能迅速獲得穩定的顯示。

（4）稱重數據掉電保護。

3 原大包稱工作原理和簡單結構圖

大包回轉臺共有兩個包臂 即1#包臂，2#包臂，每個包臂下面安裝四只壓阻式傳感器，在生產過程中，由于主控室PLC控制系統只能接收使用的包臂稱重系統傳輸過來的信號，兩個包臂的稱重系統交替使用，所以包臂的激勵電源、反饋電源和信號需要進行傳輸，大包稱重傳感器在激勵電源（DC 5V）的作用下， 傳感器將應變片發生的形變轉換成的電信號（mV）傳輸給二次顯示儀表，儀表內部接收到（mV）信號后，經過濾波、放大、A/D轉換，以數字形式顯示出所稱得的重量值。

4 改造的效果

（1）無線通訊技術應用于大包稱重系統之后，徹底解決了信號傳輸過程中受電磁干擾、滑環、長距離傳輸的影響。

（2）采用高頻段信號傳輸，在200m之內信號衰減很少，幾乎可以忽略不計，減少以前使用信號電纜時撒鋼而引起的故障，確保了信號的傳輸，滿足了生產的要求。

（3）自從設備改造后，大包稱重系統事故大大降低，遠遠高出工藝稱的技術要求，不但保證了生產的質量而且節約了大量的設備檢修維護時間和備件費用，保證了生產的順利進行。

參考文獻

[1] 王云章.應變式傳感器故障分析與處理.中國計量出版社.1998

[2] 林建中.數字傳輸技術基礎.北京郵電大學出版社.2003