專利名稱：電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)交換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電解機組領(lǐng)域，尤其涉及一種電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)交 換方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)的制鋁行業(yè)的發(fā)展越來越迅速，電解機組的應(yīng)用越來越廣泛，這些設(shè)備上應(yīng) 用的自動化控制設(shè)備也是越來越先進。把電解機組上的數(shù)據(jù)傳送到地面計算機提供給操作 和維護人員是未來的發(fā)展趨勢，這樣也會是電解機組電控系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)的飛躍。在強磁場、高 溫、多粉塵、HF氣體等惡劣條件下，如何能有效保證電解機組的正常平穩(wěn)運行已成為業(yè)內(nèi)人 士普遍關(guān)注的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服鋁電解機組強磁場、高溫、多粉塵、HF氣體等惡劣條件而提供一種 結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定、可靠的電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)交換方法。為達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，它包括 主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備、人機交互站、從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備及電解機組；所述主站無 線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備與從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸端分別接人機交互站的數(shù)據(jù)傳 輸端；所述主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備與從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備經(jīng)跳頻無線通訊方式實現(xiàn) 數(shù)據(jù)交換。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述電解機組包括N個機組單元；所述從站無線以太 網(wǎng)傳輸設(shè)備包括N個無線設(shè)備單元；其中N為自然數(shù)；所述機組單元的數(shù)據(jù)傳輸端口經(jīng)網(wǎng) 線與無線設(shè)備單元的數(shù)據(jù)傳輸端口依次分別相接。一種電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換方法，可按如下步驟依次實施 (1)電解機組通過以太網(wǎng)協(xié)議將數(shù)據(jù)送到無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的發(fā)射器；(2)發(fā)射器不斷 向外面發(fā)射無線信號以傳輸數(shù)據(jù)，同時，檢測周圍有無與其發(fā)射頻率相近的干擾信號；(3) 若無，則數(shù)據(jù)通過發(fā)射器發(fā)射出去之后，由接收器接收，并通過以太網(wǎng)協(xié)議將數(shù)據(jù)從無線以 太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)傳送到地面控制室進行控制及顯示；若有，則發(fā)射器改頻發(fā)射，由接收器改頻 接收，并通過以太網(wǎng)協(xié)議把數(shù)據(jù)從無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)送到地面控制室進行控制及顯示。本發(fā)明將無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備與人機交互站有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)了電解機組電 控系統(tǒng)質(zhì)的飛躍，完成了電解機組與地面人機交互站之間的數(shù)據(jù)交換，有效的解決了移動 設(shè)備無法與地面控制室交換數(shù)據(jù)的難題，大大提高了電解機組電控系統(tǒng)的技術(shù)含量，同時 也大大提高了操作和維護的工作效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點a、無線傳輸通過無線的方式進行數(shù)據(jù) 的發(fā)送和接收，而且通訊的距離遠，可以達到十幾公里。b、傳輸數(shù)據(jù)的隨意性數(shù)據(jù)可以從無線站點A傳送到無線站點B，也可以從無線站 點B傳送到無線站點A，無線站點A也可以通過無線站點B把數(shù)據(jù)傳送到無線站點C。
C、抗干擾能力強無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備采用跳頻技術(shù)，在遇到干擾信號時，無線以 太網(wǎng)傳輸設(shè)備可以根據(jù)實際情況隨時對發(fā)射頻率進行更改，以達到穩(wěn)定傳輸?shù)男Ч?。d、防塵、防水設(shè)計高防塵、防水等級，使得該發(fā)明能夠穩(wěn)定的在強磁場、強導(dǎo)電性 粉塵、HF氣體等惡劣的環(huán)境中應(yīng)用。e、工作溫度設(shè)計合理位于高溫區(qū)工作的無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備可長期工作 在-40-+70°C的環(huán)境中，進一步提高了本發(fā)明的穩(wěn)定運行系數(shù)。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的保護范圍不僅局 限于下列內(nèi)容的表述。圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換流程圖。
具體實施例方式如圖所示，電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，它包括主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備、人 機交互站、從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備及電解機組；所述主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備與從站無 線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸端分別接人機交互站的數(shù)據(jù)傳輸端；所述主站無線以太網(wǎng)傳 輸設(shè)備與從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備經(jīng)跳頻無線通訊方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明所述電解機 組包括N個機組單元；所述從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備包括N個無線設(shè)備單元；其中N為自然 數(shù)；所述機組單元的數(shù)據(jù)傳輸端口經(jīng)網(wǎng)線與無線設(shè)備單元的數(shù)據(jù)傳輸端口依次分別相接。本發(fā)明電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換方法，可按如下步驟依次實施 (1)電解機組通過以太網(wǎng)協(xié)議將數(shù)據(jù)送到無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的發(fā)射器；(2)發(fā)射器不斷 向外面發(fā)射無線信號以傳輸數(shù)據(jù)，同時，檢測周圍有無與其發(fā)射頻率相近的干擾信號；(3) 若無，則數(shù)據(jù)通過發(fā)射器發(fā)射出去之后，由接收器接收，并通過以太網(wǎng)協(xié)議將數(shù)據(jù)從無線以 太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)傳送到地面控制室進行控制及顯示；若有，則發(fā)射器改頻發(fā)射，由接收器改頻 接收，并通過以太網(wǎng)協(xié)議把數(shù)據(jù)從無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)送到地面控制室進行控制及顯示。本發(fā)明電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，它包括主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備、從站無 線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備、人機交互站；所述主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備是地面無線以太網(wǎng)傳輸設(shè) 備，與人機交互站交換數(shù)據(jù)；所述從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備是電解機組無線以太網(wǎng)傳輸設(shè) 備，與電解機組系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，人機交互站是組態(tài)設(shè)備，為操作和維護人員提供直觀、形象 的數(shù)據(jù)換面，讓操作和維護人員了解每一臺電解機組的運行狀態(tài)。電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)可以完成把電解機組上的各種數(shù)據(jù)信息發(fā)送到地 面人機交互站，同時，也可以把人機交互站的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到每個電解機組，同時，兩個機 組也可以通過地面主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備完成數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明可以完成人機交互站和電解機組PLC之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)地面對各個運 行的電解機組工作狀態(tài)的監(jiān)視；
本發(fā)明也可以完成地面計算機和電解機組PLC之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)在地面對每個電 解機組的PLC程序進行更改和下載。
本發(fā)明也可以完成電解機組PLC和PLC之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)兩機組之間的聯(lián)動 功能，完成電解槽的槽上部和槽下部的吊運工作。參見圖3所示，電解機組電控系統(tǒng)的PLC通過以太網(wǎng)協(xié)議把數(shù)據(jù)送到無線以太網(wǎng) 傳輸系統(tǒng)的發(fā)射器，發(fā)射器不斷向外面發(fā)射無線信號以傳輸數(shù)據(jù)，同時，檢測周圍有沒有與 其發(fā)射頻率相近的干擾信號，如果沒有，則數(shù)據(jù)通過發(fā)射器發(fā)射出去之后，由接收器接收， 并通過以太網(wǎng)協(xié)議把數(shù)據(jù)從無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)傳送到地面控制室進行控制和顯示；如果 檢測到有與其發(fā)射頻率相近的干擾信號，則發(fā)射器改頻發(fā)射，由接收器改頻接收，并通過以 太網(wǎng)協(xié)議把數(shù)據(jù)從無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)送到地面控制室進行控制和顯示。這里的發(fā)射器和 接收器都是可逆的，也就是說，發(fā)射器也有接收器的作用，接收器也有發(fā)射器的作用，數(shù)據(jù) 的傳輸也是雙向的。參見圖2所示，1#機組系統(tǒng)( 機組系統(tǒng)……)可以通過以太網(wǎng)口把數(shù)據(jù)傳送到 1#無線設(shè)備(姊無線設(shè)備……)，1#無線設(shè)備(姊無線設(shè)備……)可以通過電解機組無線以 太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)把傳送來的數(shù)據(jù)傳送到1#無線設(shè)備，1#無線設(shè)備把傳送來的數(shù)據(jù)傳送到人 機交互站進行數(shù)據(jù)顯示，以上的所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂蕉际强赡娴?。如圖1、2所示，一種適用于電解機組的無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，它包括主站無線以 太網(wǎng)傳輸設(shè)備、從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備、人機交互站；各電解機組的PLC預(yù)留以太網(wǎng)口， 在PLC旁安裝從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備，PLC與從站無線以太網(wǎng)設(shè)備之間通過網(wǎng)線連接，地 面的人機交互站旁安裝主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備，人機交互站設(shè)有以太網(wǎng)口，人機交互站 和主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備之間通過網(wǎng)線連接，這樣，地面人機交互站就可以與電解機組 PLC之間進行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明可以完成人機交互站和電解機組PLC之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)地面對各個運 行的電解機組工作狀態(tài)的監(jiān)視。本發(fā)明也可以完成地面計算機和電解機組PLC之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)在地面對每 個電解機組的PLC程序進行更改和下載。本發(fā)明也可以完成電解機組PLC和PLC之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)兩機組之間的聯(lián)動 功能，完成電解槽的槽上部和槽下部的吊運工作。發(fā)明人基于目前電解機組電控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，結(jié)合無線技術(shù)，研制開發(fā)了本發(fā) 明電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)了對電解機組遠程監(jiān)控、遠程程序下載以及兩機組 聯(lián)動吊運電解槽等。本發(fā)明在設(shè)計上，充分考慮到電解車間的高溫問題，工作在高溫區(qū)的無線以太網(wǎng) 傳輸設(shè)備可以耐+70°C的高溫。本發(fā)明在設(shè)計上，也充分考慮到電解車間的強磁場、強粉塵、HF氣體等干擾問題， 采用跳頻技術(shù)進行無線傳輸，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。硬件工作原理1、主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備如圖2所示，主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè) 備安裝于地面，是人機交互站與各電解機組交換數(shù)據(jù)的紐帶，通過無線跳頻技術(shù)與從站無 線以太網(wǎng)設(shè)備交換數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)線與人機交互站交換數(shù)據(jù)。2、從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備如圖2所示，從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備安裝于電解 機組PLC旁，是本電解機組與人機交互站交換數(shù)據(jù)的紐帶，通過無線跳頻技術(shù)與主站無線 以太網(wǎng)設(shè)備交換數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)線與電解機組PLC交換數(shù)據(jù)。
3、人機交互站人機交互站是電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)與操作和維護人員交 流信息的工具，通過以太網(wǎng)與主站無線以太網(wǎng)設(shè)備交換數(shù)據(jù)，通過組態(tài)畫面等與操作和維 護人員交流信息。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備、人機 交互站、從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備及電解機組；所述主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備與從站無線 以太網(wǎng)傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸端分別接人機交互站的數(shù)據(jù)傳輸端；所述主站無線以太網(wǎng)傳輸 設(shè)備與從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備經(jīng)跳頻無線通訊方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述電解機組 包括N個機組單元；所述從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備包括N個無線設(shè)備單元；其中N為自然 數(shù)；所述機組單元的數(shù)據(jù)傳輸端口經(jīng)網(wǎng)線與無線設(shè)備單元的數(shù)據(jù)傳輸端口依次分別相接。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換方法，其特征 在于，按如下步驟依次實施(1)電解機組通過以太網(wǎng)協(xié)議將數(shù)據(jù)送到無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的發(fā)射器；(2)發(fā)射器不斷向外面發(fā)射無線信號以傳輸數(shù)據(jù)，同時，檢測周圍有無與其發(fā)射頻率相 近的干擾信號；(3)若無，則數(shù)據(jù)通過發(fā)射器發(fā)射出去之后，由接收器接收，并通過以太網(wǎng)協(xié)議將數(shù)據(jù) 從無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)傳送到地面控制室進行控制及顯示；若有，則發(fā)射器改頻發(fā)射，由接 收器改頻接收，并通過以太網(wǎng)協(xié)議把數(shù)據(jù)從無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)送到地面控制室進行控制 及顯示。
全文摘要
本發(fā)明屬電解機組領(lǐng)域，尤其涉及電解機組無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)交換方法，它包括主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備、人機交互站、從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備及電解機組；主站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備與從站無線以太網(wǎng)傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸端分別接人機交互站的數(shù)據(jù)傳輸端；數(shù)據(jù)交換方法可按如下步驟依次實施(1)電解機組將數(shù)據(jù)送到無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的發(fā)射器；(2)發(fā)射器向外面發(fā)射無線信號，同時，檢測周圍有無與其發(fā)射頻率相近的干擾信號；(3)若無，則數(shù)據(jù)由接收器接收，并將數(shù)據(jù)從無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)傳送到地面控制室；若有，則發(fā)射器改頻發(fā)射，由接收器改頻接收，并把數(shù)據(jù)從無線以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)送到地面控制室。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定、可靠。
文檔編號H04B1/715GK102075211SQ20101056321
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者徐曉平, 李輝, 郭甦, 高瑩, 齊紅彥 申請人:中國有色(沈陽)冶金機械有限公司, 中國有色礦業(yè)集團有限公司