一.应用背景
电动葫芦是一种安装在天车、龙门吊之上的特种起重设备,具有体积小,自重轻,操作简单,使用方便等特点,是起升搬运物品,最理想的起重设备之一。目前电动葫芦的控制部分都是由PLC完成的,每个电葫芦内都有一台PLC,主站PLC一般设置在地面控制机柜内。由于电葫芦是在半空中移动工作的,与地面PLC的通讯问题一直是电葫芦设备运行中棘手的问题。采用有线拖缆线的方式,由于触发动作频繁和移动作业等因素,线缆磨损严重,损坏后维修不方便,耽误生产。故考虑采用PLC无线通讯方案,来完成电葫芦与地面PLC之间的通讯问题。
二.应用功能
新型材料企业,新建厂房原材料车间,需要实现4组环形轨道上共48个电动葫芦与地面控制柜之间的无线通讯,不再采用有线通讯。
设计要求:
1、车间内共有4组环形轨道,每一组分为内圈和外圈的双轨运行方式。
2、2台地面控制柜,每个地面控制柜内装有4台S7-200smart PLC,作为每组电葫芦的主控设备。
3、每圈轨道上装有6个电动葫芦,【4组*(2圈/内外)*(6个电葫芦/圈)】共计48个电葫芦,均采用西门子S7-200 SMART PLC作为逻辑控制器,与地面控制箱的S7-200smart PLC实现1主6从无线通讯,通讯协议为Profinet。
4、每组电动葫芦与地面控制柜距离约100米左右,中间有较多钢架结构隔挡。
5、4组双轨运行电动葫芦通过地面控制柜端的触摸屏来控制,操作员根据生产需求来控制;或者通过配备的手持遥控终端来无线控制对应的电动葫芦完成作业。
三.无线解决方案
考虑到现场运料工作环境复杂,外部干扰源也较多,车间内多为钢架结构建筑。同时无线方案的设计还需考虑到多个电葫芦移动时集体移动停止、单个移动停止、挂钩上下、急停等工作场景;且需保证不论电葫芦移动到哪里,都能够与地面控制柜实现稳定和高实时性的数据交互,避免出现相互干扰,误动作,通讯延迟等状况。
在本方案中选用厂区传输距离1公里的西门子PLC无线通讯终端DTD418MB来实现地面控制柜与电动葫芦之间的数据交互。在地面控制柜内的S7-200smartPLC端与每个电动葫芦控制箱内S7-200smart PLC端分别安装一块DTD418MB,接口采用Rj45口,通讯协议为Profinet协议,实现1主6从无线通讯。8条环形轨道,各为一组系统,共需要使用56个DTD418MB来实现生产车间地面控制柜与电葫芦PLC之间的无线通讯功能。
无线通讯方案示意图 ▼
四.应用优势
节省改造周期及维护成本,提高生产效率:免除布线维护困扰,操作安全性、连贯性及生产效率大幅度提高。
多个无线通讯终端同时使用,互不干扰:无线通讯终端的内部程序采用多频点/带宽调频通信,即使多台无线设备同时工作,也不会出现设备互相干扰的状况。
系统扩展能力强,无线设备可随时增减:工厂可根据企业效益及现场需求,选择增减设备,后期扩展能力强。
安装简单,无需编程:可以直接代替有线以太网线,兼容主流PLC通讯协议。无需编程,无需二次开发,接线即用。
审核编辑:汤梓红
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