[发明专利]一种基于WirelessHART的煅烧炉炉温炉压监测系统

说明书

本发明涉及一种基于WirelessHART的煅烧炉炉温炉压监测系统，现场测量煅烧炉炉温的无线温度变送器，现场测量煅烧炉炉压的无线压力变送器，无线温度变送器和无线压力变送器的现场温度和现场压力信号通过无线WirelessHART网络传至WirelessHART网关，WirelessHART网关设在现场，WirelessHART网关将现场温度和现场压力信号进行转换，通过以太网将采集数据送到网络交换机后送到PLC控制系统，在控制室内安装一台上位机，上位机通过以太网连接至网络交换机与PLC控制系统进行通讯。本发明现场无需敷设电缆、桥架、保护管及接线盒等材料，以无线的形式与PLC控制系统进行通讯。

技术领域

本发明涉及一种炉温炉压监测系统，尤其涉及一种基于国际标准的IEEE 802.11b无线技术（2.4GHz）WirelessHART的煅烧炉炉温炉压监测系统，主要应用在炭素行业中煅烧焦生产领域。

背景技术

在炭素行业的石油焦煅烧工艺流程中，由于罐式炉煅烧方式炭质烧损低，产品质量好，运行维护费用少，余热排放稳定的特点，所以越来越多地使用罐式炉煅烧方式。罐式煅烧炉煅烧时原料由炉顶加料装置加入罐内，在由上而下的移动过程中，逐渐被位于料罐两侧的火道加热。当原料的温度达到350～600℃时，其中的挥发分大量释放出来，通过挥发分的燃烧使原料得到进一步加热。当原料的温度达到1200～1300℃左右时，原料经过一系列的物理化学反应后经碎料排料装置排出炉外。但由于原料挥发分、水分的变化和加排料量的不均匀稳定及众多的检测孔、调节孔及通道密封难以量化等因素的影响，这就要求煅烧炉各层火道的温度及压力监测必须准确，否则会使炉子出现波动，无法得到合格的煅烧焦产品。由此可以看出，温度和负压的控制在煅烧炉煅烧过程中起到了关键性的作用。

在目前的罐式炉炉温炉压的监测过程中，均采用传统的4~20mA硬线连接方式，由于监测的点数数量较多，这将导致现场电缆、端子、接线盒、桥架的用量较大,导致施工安装的时间较长、成本较高。同时由于炉温较高以及现场环境比较恶劣，长时间容易导致电缆老化，这将直接影响监测结果的准确性。因此针对以上问题，有必要设计一种基于工业无线通讯技术的罐式炉炉温炉压监测方法，以此来保证系统监测的准确性和可靠性，同时也能够减少电缆等材料的用量，缩短仪表设备的安装和调试时间，为企业建设和生产等节约成本。

发明内容

为了解决上述技术问题本发明提供一种基于WirelessHART的煅烧炉炉温炉压监测系统，目的是为了减少罐式炉炉温炉压监测系统中电缆等材料用量以及提高监测系统的准确性和可靠性。

本发明所采用的技术方案是：一种基于WirelessHART的煅烧炉炉温炉压监测系统，现场测量煅烧炉炉温的无线温度变送器，现场测量煅烧炉炉压的无线压力变送器，无线温度变送器和无线压力变送器的现场温度和现场压力信号通过无线WirelessHART网络传至WirelessHART网关，WirelessHART网关设在现场，WirelessHART网关将现场温度和现场压力信号进行转换，通过以太网将采集数据送到网络交换机后送到PLC控制系统，在控制室内安装一台上位机，上位机通过以太网连接至网络交换机与PLC控制系统进行通讯。

所述的上位机通过以太网连接至网络交换机与PLC控制系统进行通讯，用于实时数据采集、趋势、报警及流程画面的显示。

所述的上位机通过WirelessHART网关4能够对无线温度变送器和无线压力变送器进行在线校验、组态和诊断。

所述的无线温度变送器和无线压力变送器设在WirelessHART网络覆盖范围内。

所述的无线温度变送器和无线压力变送器的无线模块采用耐高温电子元器件制造。

每个无线温度变送器和无线压力变送器与WirelessHART网关之间都有多条冗余路径。