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廠區多臺分散的PLC在不同通訊協議下如何建立無線自組網通訊（秦皇島某電廠項目簡報）

特別聲明：文章及方案圖片皆為達泰電子原創，轉載請標明出處。

一、改造背景及需求

為推動企業智能化數字化升級，跟隨響應節能減排與能源可持續發展的號召，進一步增強企業競爭力，同時為避免大幅度電纜鋪設及維護工作，廠區需要針對目前的燃煤發電作業進行技術及流程的無線改造。通過這些無線技改措施的實施，廠區不僅能顯著提升生產效率，減少人力成本，還會大幅度增強作業的安全性，降低生產風險。
這些項目將涵蓋煤料倉作業的實時無線監控，實時掌握堆取料機等物料運送設備的狀態；車間高風險作業的巡檢故障報警，能夠及時發現潛在的安全隱患并迅速發出警報，提升了電廠的生產效率和安全性；車間物料運送的數據匯總，優化物料運送流程，提高生產線的響應速度；以及生產設備之間無線聯鎖技術的應用，實現設備之間的智能協同，防止誤操作，確保生產過程的安全穩定。

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二、產品介紹

達泰4系工業級無線通信裝置-DTD433MEY提供了 RS232 和 RS485 接口，無線可靠傳輸距離在20KM范圍內均可使用。既可以實現點對點通信，也適合于點對多點而且分散不便于挖溝布線等應用場合，不需要編寫程序，不需要布線，無運行費用，可以穿過障礙，繞過阻擋物，工廠省去挖溝布線的時間，直接代替線纜省去后期維護線纜的費用。在使用時，外接220V電源并接入對應信號線即可實現混合信號的無線通訊。（野外使用，可采用太陽能供電方式）

不僅能與 PLC、DCS、智能儀表及傳感器等設備組成無線測控系統，同時能與組態軟件、 人機界面、觸摸屏、測控終端等工控產品實現自由協議、PPI 協議、MODBUS協議的組態，為工業測控領域提供了遠距離無線通信的低成本解決方案。主要應用場合與行業：產品廣泛應用于水泥，冶煉，發電，煤炭，化工等復雜惡劣的工業場合，平均連續使用壽命超過8年以上。工業級遠距離無線傳輸裝置可以實現的功能有：實時監測山上水池液位的變化；自動控制水泵的啟停；堆取料機、卸料車等移動大型機器的就地控制站與PLC之間的無線通訊；推焦車、攔焦車、熄焦車之間的無線互鎖功能；推焦車除塵系統的無線控制。

主 要 特 征:

可以直接代替有線的RS485網，無需PLC，符合標準MODBUS RTU協議，實現模擬量開關量無線測控；

全數字無線加密傳輸方式，不插卡無運行費用；

無需更改程序，即插即用，自適應接口協議；

二十年工業現場運行經驗：可確保無線產品工作于各種惡劣環境下的工業場合長期運行。

三、產品選型

達泰工業級無線通信數據終端-DTD433M

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四、改造原因及需求

設備運維部門負責整個熱電廠各個生產環節設備的運行維護工作。現在運維部門需要將廠區內煤棚、翻車機室、1#鍋爐房、2#鍋爐房及料倉控制室的10臺PLC數據通過無線方式傳輸至和利時DCS系統中，完成集中監測和遠程控制功能。這樣運維人員可以實時調出每個PLC設備的歷史運行數據，也能出現問題及時響應，保障生產安全和效率。

目前遇到如下技術難點：

1.PLC分布在各個生產車間中，距輸煤DCS電子設備間1-5KM距離不等。

2.由于系統要求不同，每個車間的PLC型號和通訊協議都不一致，無法直接傳輸回DCS系統中。

3.需要將不同型號的PLC，其中包括S7-300、S7-1500及S7-1200進行無線自組網通訊。

4.每個廠區的PLC設備涉及不同的通訊協議和接口，如Profibus、DP、Profinet等通訊協議，為節省成本，在通訊中需要統一協議再進行組網。

五、無線解決方案

達泰PLC無線通訊專家團隊在經過對客戶現場的考察和每處PLC的品牌、型號、通訊協議以及通訊接口的整理后，為客戶設計實時了如下無線技改方案。

無線通訊方案示意圖

本次無線技改主要通過達泰PLC通訊轉換器-DT500L和達泰工業級無線通訊裝置-DTD433MEY配合完成廠區分布的10臺PLC設備與和利時DCS系統之間的無線通訊。
在煤棚內4臺堆取料機控制室西門子S7-300 PLC端分別安裝一套DT500L通訊轉換器，將Profibus協議通訊轉換為ModbusRTU協議通訊后，再與DTD433MEY連接；翻車機室2臺西門子S7-1500 PLC端分別安裝一套DT500L通訊轉換器，將DP通訊轉換為Modbus通訊，再與DTD433MEY連接；1#鍋爐房與2#鍋爐房采用S7-1200 PLC通過自帶擴展單元CP1241直接與DTD433MEY連接；料倉控制室2臺S7-200Smart PLC端分別安裝一套DT500L，將Profinet協議轉換為Modbus協議后，再與DTD433MEY連接，其接收端和利時DCS系統加裝一塊mod01通訊單元，作為RTU通訊主站與DTD433MEY主站相連接，組成1主10從無線數據加密自組網通訊系統。

六、無線方案的好處

1. 節省改造周期，無需大型施工：免除布線維護困擾，一天之內就可以輕松的完成改造并達到通訊穩定性要求。

2. 安裝簡單，無需編程：無線通訊終端只需要接入信號并供給電源即可開始使用。普通電工就可以完成安裝。

3. 數據傳輸可靠，全數字無線加密傳輸，抗干擾性強：通訊協議進行了再次加密處理，可以確保數據的安全和可靠性。

4. 無運行費用，無需插卡：后期在使用過程中，不需要支付任何無線設備運營費用。

5. 完備的售后服務：具有20年工業現場調試經驗的無線通訊專家團隊，為產品提供可靠的技術支持與售后服務。

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七、成功案例

吉林首鋼通化鋼廠分公司，現場 6 路模擬量無線傳 DCS 上，300 米
重慶西南水泥有限公司，傳感器到 DCS 之間，300M
湖南邵陽洞口為百水泥，傳感器與 DCS 之間，400M
寶鋼集團余能電廠，分布機組轉爐煤氣流量監測，1公里
河南豫光金鉛集團股份有限公司，模擬量信號到 DCS，200 米

八、公司介紹

西安達泰電子有限責任公司創立于2002年，是一家集工業無線產品研發、生產、銷售于一體的高新技術“智”造企業，產品具有“可靠、簡單、智能”的特點，能夠直接取代傳統線纜，實現工業數據信號的無線傳輸，近20年間，達泰先后研發多項新技術，被評為高新技術企業，常年與國內top50高校進行產學研合作、水泥行業百強供應商，參與”一帶一路”倡議沿線國家建設項目，同時也逐步組建起了一支具有豐富現場經驗的PLC無線通訊團隊，為客戶提供多方位的技術保障。現已為國內外超30000家工廠企業成功實現近15萬個無線采集測控方案設計和改造項目，投入使用的設備超100萬套。DTD1系、4系無線產品廣泛應用于水泥，冶煉，發電，煤炭，化工等復雜惡劣的工業場合，平均連續使用壽命超過5年以上。