港口装卸无线通信与控制系统的设计与实现

《港口装卸无线通信与控制系统的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4期2008年8月工矿自动化IndustryandMineAutomationNo．4Aug．2008文章编号：1671—251X(2008)04一0081—03港口装卸无线通信与控制系统的设计与实现谭云福1，刘科2(1．燕山大学信息科学与工程学院，河北秦皇岛066004；2．北京国信通讯系统有限公司，北京l00876)摘要：针对某大型船运港口煤炭装卸公司龙门车式堆取料机与地面控制中心之问的通信与控制问题，文章提出了一种港口装卸无线通信与控制系统的改造方案，详细介绍了系统硬件和软件的设计，给出了主要电路结构和部分程序及流程图。该港

2、口装卸无线通信与控制系统采用无线数据传输方式替代现有的电缆有线通信方式，在地面控制中心和龙门机上分别安装微控制器和无线通信模块，实现了无线远程控制、检测与计量等功能。关键词：车式堆取料机；控制；通信；无线；ATmegal28；RS485中图分类号：TD655．3文献标识码：BO引言某大型船运港口，散装物料(如煤炭、工业矿沙等)的堆取、运输和装卸是一个连续作业的过程，龙门车式堆取料机(以下简称为龙门机)是港口散装物料装卸的重要设备，它负责将火车专列上卸下的散装物料(港口装卸公司铁路专线两侧)进行货场堆放和转运(进入自动装船运输线)。在

3、生产作业时，龙门机在货场的轨道上运动，通常在2km左右。龙门机及操作室(高空)和地面控制中心(相距3km左右)共同负责龙门机械和地面各接力运输线的程序控制及连锁保护。以前，两地控制室之间的控制信号和信息的交互是通过笨重、昂贵的防爆多芯挠性电缆进行的，经过长时间生产作业和风吹日晒，电收稿日期：2008一04—08作者简介：谭云福(1950一)，男，副教授，硕士研究生导师，研究方向为嵌入式系统与测控技术。一旦协议转换器的套接字和远程计算机的套接字建立了连接，双方就可通过调用send()和recv()函数来发送和接收数据了。缆会出现抽丝断

4、裂等故障，遇到连雨天还会出现放电打火现象，给安全生产造成隐患。因此，笔者提出了工业现场无线控制的改造方案。l硬件设计该无线通信与控制系统的硬件结构由地面控制和龙门机控制2个部分组成。1．1地面控制中心的硬件设计地面控制中心是港口作业区诸多控制枢纽之一，散装物料装卸的许多控制部分和动力都设在这里，地面控制中心接收龙门机控制室发送来的状态信息和控制信号，并对设备进行参数设置。地面控制中心的控制器硬件结构如图1所示。控制器采用ATmegal28微控制器作为主控芯片，人机交互界面选用240×128LCD液晶显示模块及4线电阻触摸屏。ADC多

5、路模拟输入接口信号来自地面运输设备上的电子秤，现场I／0输入(8)／输出(8)信号为地面设备的联机互锁状态、了监控系统的运行要求。煤矿安全监控系统通过在井下加入协议转换器，优化了整个系统的运行，简化了系统的连接，取得了一定的经济效益。3结语参考文献：该协议转换器调试成功并应用于现场后，通过一定的防护和屏蔽措施，卫国煤矿的煤矿安全监控系统运行一直非常稳定。连续数月来未出现通信故障，而且也方便了系统的调试与维护。根据测试和日常使用情况来看，系统的响应时间很短，完全满足[1]cRAIGH．嵌入式“nux——硬件、软件与接口[M]．陈雷，钟

6、书毅，译．北京：电子工业出版社，2003．[2]李驹光．ARM应用系统开发详解[M]．北京：清华大学出版社，2004．[4]孙天泽，袁文菊，张海峰．嵌入式设计及Linux驱动开发指南[M]．北京：电子工业出版社，2005．·82工矿自动化2008年8月限位以及连锁启动等控制信号，其中有的信号通过无线模块发送到龙门机的控制室，有的信号来自龙门机的控制室。串行口。负责与无线传输模块通信，串行口1经过RS232电平转换与PC机进行通信。PC机用于程序调试和移植以及历史数据备份等，它为安全生产提供了后备保证。PC机◆

7、尉蓦一；1l无线传输模

8、铡If塔485电平转换A而nFE—sD430

9、

10、sN75176I皇堑巳!ll璺鱼旦11ATmegal28微控制器鬲丽瓜页订i豳豳i：龙门机操作台控制信号：噩』图2龙门机的控制器硬件结构图1．3主要电路模块(1)主控制器ATmegal28两地的主控制器分别选用了ATmegal28‘11。ATmegal28属于AVR系列中的高端类型，具有嵌入式处理器的特点，执行指令速度高达16MIPS(频率为16MHz时)；有53个可使用的I／O端口，可单独设定为输入／输出、高阻输入，驱动能力强(可省去功率驱动器件)；内部有8路10位ADC，串行接口U

11、RAT、12C、SPI，2路8位PWM和6路分辨率可编程(2～16位)的PWM，有16位定时／计数器、128KB的系统可编程FLASH，具有独立锁定位以及可选择的启动代码区；可以直接使用片内自带的RC振荡器，省去外接晶体的麻烦；具有J