热电厂生产车间分布PLC数据与DCS无线通讯实现集中监测

厂区多台分散的PLC在不同通讯协议下如何建立无线自组网通讯（秦皇岛某电厂项目简报）

★ 特别声明：文章及方案图片皆为达泰电子原创，转载请标明出处。

一、改造背景及需求

为推动企业智能化数字化升级，跟随响应节能减排与能源可持续发展的号召，进一步增强企业竞争力，同时为避免大幅度电缆铺设及维护工作，厂区需要针对目前的燃煤发电作业进行技术及流程的无线改造。通过这些无线技改措施的实施，厂区不仅能显著提升生产效率，减少人力成本，还会大幅度增强作业的安全性，降低生产风险。

这些项目将涵盖煤料仓作业的实时无线监控，实时掌握堆取料机等物料运送设备的状态；车间高风险作业的巡检故障报警，能够及时发现潜在的安全隐患并迅速发出警报，提升了电厂的生产效率和安全性；车间物料运送的数据汇总，优化物料运送流程，提高生产线的响应速度；以及生产设备之间无线联锁技术的应用，实现设备之间的智能协同，防止误操作，确保生产过程的安全稳定。

二、产品介绍

达泰4系工业级无线通信装置-DTD433MEY提供了 RS232 和 RS485 接口，无线可靠传输距离在20KM范围内均可使用。既可以实现点对点通信，也适合于点对多点而且分散不便于挖沟布线等应用场合，不需要编写程序，不需要布线，无运行费用，可以穿过障碍，绕过阻挡物，工厂省去挖沟布线的时间，直接代替线缆省去后期维护线缆的费用。在使用时，外接220V电源并接入对应信号线即可实现混合信号的无线通讯。（野外使用，可采用太阳能供电方式）

不仅能与 PLC、DCS、智能仪表及传感器等设备组成无线测控系统，同时能与组态软件、 人机界面、触摸屏、测控终端等工控产品实现自由协议、PPI 协议、MODBUS协议的组态，为工业测控领域提供了远距离无线通信的低成本解决方案。主要应用场合与行业：产品广泛应用于水泥，冶炼，发电，煤炭，化工等复杂恶劣的工业场合，平均连续使用寿命超过8年以上。工业级远距离无线传输装置可以实现的功能有：实时监测山上水池液位的变化；自动控制水泵的启停；堆取料机、卸料车等移动大型机器的就地控制站与PLC之间的无线通讯；推焦车、拦焦车、熄焦车之间的无线互锁功能；推焦车除尘系统的无线控制。

■ 主 要 特 征:

◆ 可以直接代替有线的RS485网，无需PLC，符合标准MODBUS RTU协议，实现模拟量开关量无线测控；

◆ 全数字无线加密传输方式，不插卡无运行费用；

◆ 无需更改程序，即插即用，自适应接口协议；

◆ 二十年工业现场运行经验：可确保无线产品工作于各种恶劣环境下的工业场合长期运行。

三、产品选型

达泰工业级无线通信数据终端-DTD433M

声明：报价为无线传输距离10米的产品价格，不含其他配件及税运。每款产品功能距离不同，价格不同，咨询产品请联系我司产品经理。

四、改造原因及需求

设备运维部门负责整个热电厂各个生产环节设备的运行维护工作。现在运维部门需要将厂区内煤棚、翻车机室、1#锅炉房、2#锅炉房及料仓控制室的10台PLC数据通过无线方式传输至和利时DCS系统中，完成集中监测和远程控制功能。这样运维人员可以实时调出每个PLC设备的历史运行数据，也能出现问题及时响应，保障生产安全和效率。

目前遇到如下技术难点：

1.PLC分布在各个生产车间中，距输煤DCS电子设备间1-5KM距离不等。

2.由于系统要求不同，每个车间的PLC型号和通讯协议都不一致，无法直接传输回DCS系统中。

3.需要将不同型号的PLC，其中包括S7-300、S7-1500及S7-1200进行无线自组网通讯。

4.每个厂区的PLC设备涉及不同的通讯协议和接口，如Profibus、DP、Profinet等通讯协议，为节省成本，在通讯中需要统一协议再进行组网。

五、无线解决方案

达泰PLC无线通讯团队在经过对客户现场的考察和每处PLC的品牌、型号、通讯协议以及通讯接口的整理后，为客户设计实时了如下无线技改方案。

无线通讯方案示意图 ▼

本次无线技改主要通过达泰PLC通讯转换器-DT500L和达泰工业级无线通讯装置-DTD433MEY配合完成厂区分布的10台PLC设备与和利时DCS系统之间的无线通讯。在煤棚内4台堆取料机控制室西门子S7-300 PLC端分别安装一套DT500L通讯转换器，将Profibus协议通讯转换为ModbusRTU协议通讯后，再与DTD433MEY连接；翻车机室2台西门子S7-1500 PLC端分别安装一套DT500L通讯转换器，将DP通讯转换为Modbus通讯，再与DTD433MEY连接；1#锅炉房与2#锅炉房采用S7-1200 PLC通过自带扩展单元CP1241直接与DTD433MEY连接；料仓控制室2台S7-200Smart PLC端分别安装一套DT500L，将Profinet协议转换为Modbus协议后，再与DTD433MEY连接，其接收端和利时DCS系统加装一块mod01通讯单元，作为RTU通讯主站与DTD433MEY主站相连接，组成1主10从无线数据加密自组网通讯系统。

六、无线方案的好处

1. 节省改造周期，无需大型施工：免除布线维护困扰，一天之内就可以轻松的完成改造并达到通讯稳定性要求。

2. 安装简单，无需编程：无线通讯终端只需要接入信号并供给电源即可开始使用。普通电工就可以完成安装。

3. 数据传输可靠，全数字无线加密传输，抗干扰性强：通讯协议进行了再次加密处理，可以确保数据的安全和可靠性。

4. 无运行费用，无需插卡：后期在使用过程中，不需要支付任何无线设备运营费用。

七、成功案例

▶ 攀钢集团物资贸易有限公司，仪表 4-20mA 信号和 DCS 无线传输，3 千米 

▶ 宁波钢铁有限公司，压力阀门一发两收，1公里 

▶ 宁夏某生物科技股份有限公司，罐体浓度和球罐压力信号以及溶氧传感器信号在DCS系统无线监测预警，800米 

▶ 马鞍山钢厂，焦化厂除尘管道压力信号采用无线方式传输到DCS集中监测，1.3KM 

▶ 吉林首钢通化钢厂分公司，现场 6 路模拟量无线传 DCS 上，300 米 

▶ 重庆西南水泥有限公司，传感器到 DCS 之间，300M 

▶ 湖南邵阳洞口为百水泥，传感器与 DCS 之间，400M 

▶ 宝钢集团余能电厂，分布机组转炉煤气流量监测，1公里 

▶ 河南豫光金铅集团股份有限公司，模拟量信号到 DCS，200 米 

▶ 山东滨化滨阳燃化有限公司，2 个地方 PH 计和 PLC/DCS 模拟量信号控制，300 米 

▶ 芜湖新兴铸管有限责任公司，4台数采仪上模拟信号无线传DCS，1公里 

▶ 华润电力贺州分公司，电力仪表到 DCS 系统，2 公里 

▶ 华润电力湖北宜城分公司，多点信号传到 DCS 系统，2 公里 

▶ 湖南正大畜牧有限公司，猪产房无线环控系统采集报警，1KM 

▶ 四平正泰电气有限公司，变频器供水控制系统 

▶ 新疆化工厂，单向混合信号无线传输终端 

▶ 龙佰四川钛业有限公司，多地分散流量计4-20mA信号采集传输到DCS系统,1.5KM

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