利用DF無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)水廠刮吸泥機(jī)的自動(dòng)監(jiān)控

1、利用DF無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)水廠刮吸泥機(jī)的自動(dòng)監(jiān)控摘要：本文介紹一種最經(jīng)濟(jì)又相對可靠的實(shí)現(xiàn)水廠刮吸泥機(jī)自動(dòng)監(jiān)控的方案 現(xiàn)今自來水廠的沉淀池一般都采用刮吸泥機(jī)(俗稱排泥車)來實(shí)現(xiàn)排泥，其原理是排泥車在沉淀池上來回移動(dòng)時(shí)把沉淀池底的淤泥刮入集泥器，同時(shí)利用虹吸原理將淤泥排出池外。目前絕大多數(shù)水廠的沉淀池都采用斜板（管）沉淀池或平流式沉淀池；前者池長在30米左右，后者池長在100米左右。由于排泥車的速度較慢，其一次工作時(shí)間在半小時(shí)至2小時(shí)之間，再加上排泥車的中間變化過程緩慢所以其控制實(shí)時(shí)性要求不高。那么實(shí)現(xiàn)排泥車的自動(dòng)監(jiān)控的關(guān)鍵就是如何解決排泥車和遠(yuǎn)程控制臺(tái)之間的信息傳輸?，F(xiàn)在比較流行的排泥車監(jiān)控系

2、統(tǒng)大都由三部分組成（見下圖）而第一、三部分一般都采用可靠性高的以PLC為中心的繼電器控制邏輯，而第二部分則是實(shí)現(xiàn)水廠排泥車自動(dòng)監(jiān)控的關(guān)鍵部分。實(shí)現(xiàn)第二排泥車現(xiàn)場本地控制邏輯遠(yuǎn)程控制臺(tái)控制邏輯部分一般有以下幾種方法： 供電與通信第二部分第一部分第三部分第一種是供電和通信都采用電纜來完成，它一般需要一條12至16芯電纜，刮吸泥機(jī)移動(dòng)時(shí)采用卷線或拖放來收放電纜，該方式成本較低，適合于短距離且運(yùn)行環(huán)境較好的場合。第二種是供電與通信都采用電源滑觸線。第三種是供電采用電源滑觸線（四極），而刮吸泥機(jī)與遠(yuǎn)程控制臺(tái)之間的通信采用無線電臺(tái)來完成信息傳輸。第四種是供電仍采用電源滑觸線（四極），刮吸泥機(jī)與遠(yuǎn)程控制臺(tái)之

3、間的信息傳輸是利用電源線載波的方式來實(shí)現(xiàn)。第五種是供電采用電源滑觸線（四極）或四芯電纜，刮吸泥機(jī)與遠(yuǎn)程控制臺(tái)之間的信息傳輸是利用多功能無線數(shù)據(jù)傳輸模塊來實(shí)現(xiàn)。下表是幾種方案的優(yōu)劣對照表：下面主要介紹第五種方案中的通信部分：利用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊（占自由免費(fèi)頻道）來完成刮吸泥機(jī)與遠(yuǎn)程控制臺(tái)之間的信息傳輸。多功能無線數(shù)據(jù)傳輸模塊就是我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降倪b控系統(tǒng)中的通用無線數(shù)據(jù)發(fā)射、接收模塊部分(市面上有成品賣,才幾十元一套，有能力的人也可以自己動(dòng)手做)，其發(fā)射模塊的工作頻率一般采用為315MHz或則433MHz，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高， DF數(shù)據(jù)發(fā)射模塊具有較寬的工作電壓

4、范圍312V，當(dāng)發(fā)射電壓為12V時(shí)，為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約30至60毫安，空曠地傳輸距離700800米，發(fā)射功率約500毫瓦。 DF數(shù)據(jù)模塊采用ASK方式調(diào)制，功耗低，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)停止時(shí)發(fā)射電流降為零；DF模塊必須用信號(hào)調(diào)制才能正常工作， DF無線數(shù)據(jù)傳輸模塊可以配合單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，但要一定的單片機(jī)知識(shí)。而常見的固定碼編碼器件如PT2262/2272，只要直接連接即可，非常簡單，因?yàn)槭菍Ｓ镁幋a芯片，其效果很好傳輸距離很遠(yuǎn)。所以我們采用固定碼編碼器件PT2262/2272來完成對無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的調(diào)制處理等工作。PT2262/2272是一種CMOS

5、工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，通常PT2262/2272的1至8腳為三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供6561個(gè)地址,而10至13腳為數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，設(shè)計(jì)原理圖如下圖：如K1(吸泥機(jī)正行)吸合且K5接通的情況下，吸泥機(jī)正行信號(hào)就可通過發(fā)射單元發(fā)射出去，而接收單元將信號(hào)接收后相應(yīng)的繼電器J1就吸合（若接收單元IC用2272L4則不論K1是

6、否保持吸合J1都吸合并自鎖一直到K2K4中的任何一個(gè)信號(hào)來才釋放；若接收單元IC用2272M4則J1的吸合與否就和K1同步）。為了不讓發(fā)射電路長期處于發(fā)射狀態(tài)，將發(fā)射板的電源（+12V）接至刮吸泥機(jī)控制箱內(nèi)PLC的一個(gè)輸出點(diǎn)，通過PLC編程使PLC的這一輸出點(diǎn)在一個(gè)完整的工作周期內(nèi)每隔5秒輸出一秒，這樣在刮吸泥機(jī)工作期間其運(yùn)行狀態(tài)每隔5秒就被發(fā)送一次；而裝在遠(yuǎn)程控制臺(tái)內(nèi)的接收板每隔5秒就能接收到刮吸泥機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。這樣還有一個(gè)好處，就是當(dāng)K1至K4四個(gè)信號(hào)中有兩個(gè)以上同時(shí)動(dòng)作，此時(shí)若K5由斷到通則可以將K1至K4中兩個(gè)以上的信號(hào)同時(shí)發(fā)射出去。同理遠(yuǎn)程控制臺(tái)內(nèi)的發(fā)射板也能發(fā)射出信號(hào)，使吸泥機(jī)控制箱內(nèi)接收板接收到遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)和停止/復(fù)位信號(hào)，這樣就實(shí)現(xiàn)了對刮吸泥機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。因?yàn)镻T2262/PT2272一般只有四個(gè)并行的數(shù)據(jù)通道A、B、C、D，若要傳送的信號(hào)大于四個(gè)，則可以通過對四個(gè)并行的數(shù)據(jù)通道采用不同的二極管供電邏輯組合而產(chǎn)生16種不同的方式，相應(yīng)地在解碼輸出端增加一片二進(jìn)制數(shù)字電路，便可傳送多達(dá)16路信號(hào)。本方案的特點(diǎn)是成本極低，能基本滿足控制要求；將吸泥機(jī)控制箱內(nèi)PLC和遠(yuǎn)程控制臺(tái)內(nèi)PLC的通信轉(zhuǎn)化為PLC數(shù)字輸入/輸出量來處理，增加了系統(tǒng)的靈活性；能解決因日久電源滑觸線與移動(dòng)集電器