電動(dòng)葫蘆與PLC控制柜之間的無線Profinet通訊

一．應(yīng)用背景

電動(dòng)葫蘆是一種安裝在天車、龍門吊之上的特種起重設(shè)備，具有體積小，自重輕，操作簡單，使用方便等特點(diǎn)，是起升搬運(yùn)物品，最理想的起重設(shè)備之一。目前電動(dòng)葫蘆的控制部分都是由PLC完成的，每個(gè)電葫蘆內(nèi)都有一臺(tái)PLC，主站PLC一般設(shè)置在地面控制機(jī)柜內(nèi)。由于電葫蘆是在半空中移動(dòng)工作的，與地面PLC的通訊問題一直是電葫蘆設(shè)備運(yùn)行中棘手的問題。采用有線拖纜線的方式，由于觸發(fā)動(dòng)作頻繁和移動(dòng)作業(yè)等因素，線纜磨損嚴(yán)重，損壞后維修不方便，耽誤生產(chǎn)。故考慮采用PLC無線通訊方案，來完成電葫蘆與地面PLC之間的通訊問題。

二．應(yīng)用功能

新型材料企業(yè)，新建廠房原材料車間，需要實(shí)現(xiàn)4組環(huán)形軌道上共48個(gè)電動(dòng)葫蘆與地面控制柜之間的無線通訊，不再采用有線通訊。

設(shè)計(jì)要求：

1、車間內(nèi)共有4組環(huán)形軌道，每一組分為內(nèi)圈和外圈的雙軌運(yùn)行方式。

2、2臺(tái)地面控制柜，每個(gè)地面控制柜內(nèi)裝有4臺(tái)S7-200smart PLC，作為每組電葫蘆的主控設(shè)備。

3、每圈軌道上裝有6個(gè)電動(dòng)葫蘆，【4組*(2圈/內(nèi)外)*(6個(gè)電葫蘆/圈)】共計(jì)48個(gè)電葫蘆，均采用西門子S7-200 SMART PLC作為邏輯控制器，與地面控制箱的S7-200smart PLC實(shí)現(xiàn)1主6從無線通訊，通訊協(xié)議為Profinet。

4、每組電動(dòng)葫蘆與地面控制柜距離約100米左右，中間有較多鋼架結(jié)構(gòu)隔擋。

5、4組雙軌運(yùn)行電動(dòng)葫蘆通過地面控制柜端的觸摸屏來控制，操作員根據(jù)生產(chǎn)需求來控制；或者通過配備的手持遙控終端來無線控制對應(yīng)的電動(dòng)葫蘆完成作業(yè)。

三．無線解決方案

考慮到現(xiàn)場運(yùn)料工作環(huán)境復(fù)雜，外部干擾源也較多，車間內(nèi)多為鋼架結(jié)構(gòu)建筑。同時(shí)無線方案的設(shè)計(jì)還需考慮到多個(gè)電葫蘆移動(dòng)時(shí)集體移動(dòng)停止、單個(gè)移動(dòng)停止、掛鉤上下、急停等工作場景；且需保證不論電葫蘆移動(dòng)到哪里，都能夠與地面控制柜實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和高實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)交互，避免出現(xiàn)相互干擾，誤動(dòng)作，通訊延遲等狀況。

在本方案中選用廠區(qū)傳輸距離1公里的西門子PLC無線通訊終端DTD418MB來實(shí)現(xiàn)地面控制柜與電動(dòng)葫蘆之間的數(shù)據(jù)交互。在地面控制柜內(nèi)的S7-200smartPLC端與每個(gè)電動(dòng)葫蘆控制箱內(nèi)S7-200smart PLC端分別安裝一塊DTD418MB，接口采用Rj45口，通訊協(xié)議為Profinet協(xié)議，實(shí)現(xiàn)1主6從無線通訊。8條環(huán)形軌道，各為一組系統(tǒng)，共需要使用56個(gè)DTD418MB來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)車間地面控制柜與電葫蘆PLC之間的無線通訊功能。

無線通訊方案示意圖 ▼

四．應(yīng)用優(yōu)勢

節(jié)省改造周期及維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率：免除布線維護(hù)困擾，操作安全性、連貫性及生產(chǎn)效率大幅度提高。

多個(gè)無線通訊終端同時(shí)使用，互不干擾：無線通訊終端的內(nèi)部程序采用多頻點(diǎn)/帶寬調(diào)頻通信，即使多臺(tái)無線設(shè)備同時(shí)工作，也不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備互相干擾的狀況。

系統(tǒng)擴(kuò)展能力強(qiáng)，無線設(shè)備可隨時(shí)增減：工廠可根據(jù)企業(yè)效益及現(xiàn)場需求，選擇增減設(shè)備，后期擴(kuò)展能力強(qiáng)。

安裝簡單，無需編程：可以直接代替有線以太網(wǎng)線，兼容主流PLC通訊協(xié)議。無需編程，無需二次開發(fā)，接線即用。

審核編輯：湯梓紅