無線數(shù)傳在鋼鐵生產(chǎn)物流跟蹤系統(tǒng)的應用
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，各連鑄機的燒鑄時間等擴展的廣義跟蹤系統(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)已成功應用在福建三鋼集團煉鋼廠。
二、系統(tǒng)目標：
（1）準確，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，輔助調度指揮生產(chǎn)。
（3）投資達到同系統(tǒng)國內(nèi)最低，技術水準達到國內(nèi)領先。
三、系統(tǒng)構成：
天車設分站點，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)控計算機設為主站點，負責無線網(wǎng)絡管理、行為判別、數(shù)據(jù)記錄、查詢報表工作。主站點的計算機，通過有線網(wǎng)絡與廠領導及相關科室實現(xiàn)資源共享。

整體構成示意圖：

采集跟蹤系統(tǒng)結構示意圖：

四、工作原理：
本系統(tǒng)利用了射頻識別檢測技術和無線傳輸技術來實現(xiàn)本系統(tǒng)的功能。
射頻識別技術（即Radio frequency identification,以下簡稱RFID）技術是九十年代興起的一項新型自動識別技術，它的突出優(yōu)點是利用無線射頻方式進行非接觸識別，無需外露電觸點，電子標簽的芯片可按不同的應用要求來封裝，可抵御各種惡劣環(huán)境，可同時識別多個電子標簽和高速運動的電子標簽以完成多目標識別。
典型的RFID系統(tǒng)由電子標簽（Tag）、讀寫器（Read/write Device）以及數(shù)據(jù)交換和管理等系統(tǒng)組成。
讀寫器與電子標簽的內(nèi)部結構圖如下：

讀寫器與電子標簽內(nèi)部結構圖

典型的電子標簽是無源系統(tǒng),既電子標簽內(nèi)不含電池，電子標簽工作的能量是由讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供，電子標簽接收射頻脈沖、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簽供電。數(shù)據(jù)調制部分從接收到射頻脈沖中解調出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯?？刂七壿嫿邮罩噶钔瓿纱鎯?，發(fā)送數(shù)據(jù)及其它操作。EEPROM用來存儲電子標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）放置電子標簽；在煉鋼爐，連鑄機等重點設備選代表位置單獨埋設電子標簽，在天車上對應位置安裝識別裝置，所有埋設的電子標簽都存儲有互不重復的地址編碼，當天車途經(jīng)或到達所埋設的電子標簽位置時，車載讀碼器讀出該標簽地址編碼，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)，準確辨識天車行為。動畫模擬仿真現(xiàn)場設備運行，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)計劃與實際紀錄的重量、時間、地點作對比分析，評價執(zhí)行計劃的質量。
3.通過廠內(nèi)計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)資源共享。使廠領導和有關管理人員能方便獲得所關心的數(shù)據(jù)，能實時查看天車的生產(chǎn)操作狀況。