無線數(shù)傳在鋼鐵生產(chǎn)物流跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用

一、 引言：

煉鋼生產(chǎn)的物流跟蹤是指跟蹤統(tǒng)計煉鋼生產(chǎn)的所需的鐵水、廢鋼、輔料、合金料的消耗量，及各爐鋼產(chǎn)量，各連鑄機(jī)的燒鑄時間等擴(kuò)展的廣義跟蹤系統(tǒng)，還可含有多種熱工量的信號采集。
針對以上系統(tǒng)，石家莊博科測控技術(shù)有限公司與北京捷麥通信器材有限公司聯(lián)合開發(fā)研制了一套無線煉鋼生產(chǎn)物流跟蹤系統(tǒng)。此系統(tǒng)已成功應(yīng)用在福建三鋼集團(tuán)煉鋼廠。

二、系統(tǒng)目標(biāo)：

（1）準(zhǔn)確，及時跟蹤統(tǒng)計煉鋼生產(chǎn)各種原料消耗及產(chǎn)品產(chǎn)量。

（2）全程實時跟蹤天車行為，輔助調(diào)度指揮生產(chǎn)。

（3）投資達(dá)到同系統(tǒng)國內(nèi)最低，技術(shù)水準(zhǔn)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先。

三、系統(tǒng)構(gòu)成：

天車設(shè)分站點，完成位置識別、重量檢測和地面站無線通訊(通訊距離為200米)；監(jiān)控計算機(jī)設(shè)為主站點，負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)管理、行為判別、數(shù)據(jù)記錄、查詢報表工作。主站點的計算機(jī)，通過有線網(wǎng)絡(luò)與廠領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)科室實現(xiàn)資源共享。

整體構(gòu)成示意圖：

采集跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖：

四、工作原理：

本系統(tǒng)利用了射頻識別檢測技術(shù)和無線傳輸技術(shù)來實現(xiàn)本系統(tǒng)的功能。
射頻識別技術(shù)（即Radio frequency identification,以下簡稱RFID）技術(shù)是九十年代興起的一項新型自動識別技術(shù)，它的突出優(yōu)點是利用無線射頻方式進(jìn)行非接觸識別，無需外露電觸點，電子標(biāo)簽的芯片可按不同的應(yīng)用要求來封裝，可抵御各種惡劣環(huán)境，可同時識別多個電子標(biāo)簽和高速運動的電子標(biāo)簽以完成多目標(biāo)識別。

典型的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽（Tag）、讀寫器（Read/write Device）以及數(shù)據(jù)交換和管理等系統(tǒng)組成。

讀寫器與電子標(biāo)簽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下：

典型的電子標(biāo)簽是無源系統(tǒng),既電子標(biāo)簽內(nèi)不含電池，電子標(biāo)簽工作的能量是由讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供，電子標(biāo)簽接收射頻脈沖、整流并給電容充電，電容電壓經(jīng)穩(wěn)壓后作為工作電壓為電子標(biāo)簽供電。數(shù)據(jù)調(diào)制部分從接收到射頻脈沖中解調(diào)出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯。控制邏輯接收指令完成存儲，發(fā)送數(shù)據(jù)及其它操作。EEPROM用來存儲電子標(biāo)簽的固定地址和其它用戶數(shù)據(jù)。
根據(jù)對天車監(jiān)控精度的要求，沿天車軌道按一定間隔（如一米，兩米）放置電子標(biāo)簽；在煉鋼爐，連鑄機(jī)等重點設(shè)備選代表位置單獨埋設(shè)電子標(biāo)簽，在天車上對應(yīng)位置安裝識別裝置，所有埋設(shè)的電子標(biāo)簽都存儲有互不重復(fù)的地址編碼，當(dāng)天車途經(jīng)或到達(dá)所埋設(shè)的電子標(biāo)簽位置時，車載讀碼器讀出該標(biāo)簽地址編碼，與重量數(shù)據(jù)一同打包通過無線數(shù)傳模塊傳向主站點。
無線數(shù)傳模塊選用捷麥通訊的D21DL（500mw），一共四組，每組兩個，各組的使用不同的信道，信道間隔為1MHz。

五、系統(tǒng)功能：

1.全程動態(tài)檢測天車位置，實時接收天車重量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確辨識天車行為。動畫模擬仿真現(xiàn)場設(shè)備運行，示意天車行為。記錄鐵水稱、廢鋼稱的皮重，毛重；自動計算凈重。并記錄各爐出鋼量；去連鑄機(jī)的鋼水包皮重、毛重、渣重、來源、去向等。

2.把生產(chǎn)計劃與實際紀(jì)錄的重量、時間、地點作對比分析，評價執(zhí)行計劃的質(zhì)量。
3.通過廠內(nèi)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)資源共享。使廠領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)管理人員能方便獲得所關(guān)心的數(shù)據(jù)，能實時查看天車的生產(chǎn)操作狀況。