摘要：本文通過對(duì)無線通訊技術(shù)的知識(shí)了解，把無線通訊技術(shù)應(yīng)用在多臺(tái)起重機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制中。

關(guān)鍵詞：單梁起重機(jī)；無線通訊；

我公司為某鋼廠生產(chǎn)了4臺(tái)起重機(jī)，4臺(tái)起重機(jī)需要聯(lián)動(dòng)控制，共同抬吊某幾段固定長(zhǎng)的物體，有時(shí)需要2臺(tái)起重機(jī)聯(lián)動(dòng)控制，有時(shí)需要3臺(tái)單梁起重機(jī)聯(lián)動(dòng)控制，有時(shí)需要4臺(tái)起重機(jī)聯(lián)動(dòng)控制。

1、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

起重機(jī)采用變頻器驅(qū)動(dòng)、PLC控制，PLC和變頻器之間采用Profibus-DP通訊，起重機(jī)與起重機(jī)之間采用無線通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，利用編碼器作為反饋信號(hào)，反饋各臺(tái)起重機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行距離，來達(dá)到多臺(tái)起重機(jī)同步運(yùn)行的目的。

1.1起升機(jī)構(gòu)變頻器采用西門子公司的S120系列，運(yùn)行機(jī)構(gòu)變頻器采用安川公司的的A1000系列。

1.2 PLC采用西門子的S7-300系列，外配以太網(wǎng)通訊模塊。

1.3 無線通訊模塊采用西門子的W788系列。

1.4編碼器采用P+F的帶有Profibus-DP通訊口的絕對(duì)值編碼器。

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)有主動(dòng)控制開關(guān)、從動(dòng)控制開關(guān)、單動(dòng)控制開關(guān)、聯(lián)動(dòng)控制開關(guān)及控制其它3臺(tái)車單動(dòng)的控制開關(guān)；起重機(jī)本機(jī)的啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、電鈴開關(guān)、照明開關(guān)及各個(gè)機(jī)構(gòu)的控制開關(guān)等。本機(jī)的各個(gè)按鈕及開關(guān)用于控制本機(jī)即單臺(tái)起重機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行及停止；主動(dòng)控制開關(guān)和從動(dòng)控制開關(guān)互鎖，主動(dòng)控制開關(guān)用于此臺(tái)起重機(jī)做主車，向從車發(fā)出控制命令，從動(dòng)控制開關(guān)用于此臺(tái)起重機(jī)做從車，接收主車的控制命令；單動(dòng)控制開關(guān)和聯(lián)動(dòng)控制開關(guān)進(jìn)行互鎖，單動(dòng)控制開關(guān)用于控制本機(jī)單獨(dú)工作，聯(lián)動(dòng)控制開關(guān)用于控制聯(lián)動(dòng)，和別的起重機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)工作。本機(jī)上安裝的3個(gè)單動(dòng)控制開關(guān)，用于在本機(jī)上分別對(duì)另外3臺(tái)車單獨(dú)操作。

2、電動(dòng)葫蘆程序編制

2.1對(duì)PLC控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行組態(tài)

利用西門子STEP7編程軟件對(duì)硬件組態(tài)，打開STEP7編程軟件，插入300PLC的道軌、電源、CPU、以太網(wǎng)模塊、輸入輸出模塊、西門子變頻器S120硬件、安川變頻器A1000硬件、P+F編碼器硬件，對(duì)其硬件進(jìn)行保存并編譯。在本項(xiàng)目下再分別插入另外3臺(tái)車所用的PLC，對(duì)每臺(tái)車所用的PLC分別進(jìn)行保存并編譯。在組態(tài)網(wǎng)絡(luò)下，把4臺(tái)PLC組成ISO-on-TCP連接網(wǎng)絡(luò)，保存并編譯。這樣硬件組態(tài)完成。

2.2編制本機(jī)的通訊控制程序

本機(jī)的通訊控制程序利用西門子編程軟件的SFC14和SFC15功能塊，對(duì)變頻器進(jìn)行讀和寫的操作；用STARTER軟件對(duì)S120變頻器進(jìn)行硬件配置，對(duì)其通訊報(bào)文采用標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文機(jī)構(gòu)；利用S120變頻器的控制字和狀態(tài)字對(duì)其進(jìn)行啟動(dòng)命令、停止命令和速度命令的給定，同時(shí)對(duì)狀態(tài)字進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能；利用安川變頻器的控制字和狀態(tài)字對(duì)其進(jìn)行啟動(dòng)命令、停止命令和速度命令的給定，同時(shí)對(duì)狀態(tài)字進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能。

2.3編制4臺(tái)PLC之間的通訊控制程序

在STEP7編程軟件中調(diào)用FC5和FC6功能塊，通過該功能塊對(duì)4臺(tái)起重機(jī)PLC之間的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。把其中一臺(tái)車的數(shù)據(jù)分別發(fā)送到另外3臺(tái)起重機(jī)上，同時(shí)也接收另外3臺(tái)起重機(jī)的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)包括控制命令、速度命令和各個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的距離等。

2.4編制4臺(tái)電動(dòng)葫蘆起重機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)的同步控制程序

利用編碼器把各個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的距離計(jì)算出來，以某臺(tái)起重機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的距離為基準(zhǔn)，把另外3臺(tái)起重機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的距離與基準(zhǔn)距離進(jìn)行比較，若其距離大于基準(zhǔn)距離，說明該臺(tái)起重機(jī)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度快，則把其運(yùn)行速度降低，給定變頻器的速度值小點(diǎn)，否則，則給定其速度值大點(diǎn)，來保證多臺(tái)起重機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)的同步性。

2.5編制聯(lián)動(dòng)控制程序

根據(jù)各臺(tái)PLC傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，把其聯(lián)動(dòng)控制開關(guān)和單動(dòng)控制開關(guān)的點(diǎn)，編制在控制程序中，若聯(lián)動(dòng)控制開關(guān)的點(diǎn)閉合，則各臺(tái)起重機(jī)處于聯(lián)動(dòng)狀態(tài)；若單動(dòng)控制開關(guān)的點(diǎn)閉合，則起重機(jī)單獨(dú)工作，不受任何一臺(tái)起重機(jī)控制。主動(dòng)控制開關(guān)和從動(dòng)控制開關(guān)在聯(lián)動(dòng)控制開關(guān)閉合的情況下起作用，把主動(dòng)控制開關(guān)和從動(dòng)控制開關(guān)的點(diǎn)，編制在控制程序中，主動(dòng)控制開關(guān)的點(diǎn)閉合，則此臺(tái)起重機(jī)為主動(dòng)起重機(jī)，可以控制從動(dòng)的起重機(jī)；從動(dòng)控制開關(guān)的點(diǎn)閉合，則此臺(tái)起重機(jī)為從動(dòng)起重機(jī)，只能受主動(dòng)起重機(jī)的控制，從動(dòng)車的主令操作不起作用；在聯(lián)動(dòng)狀態(tài)下，通過操作另外3臺(tái)起重機(jī)的單動(dòng)開關(guān)，可以控制其中的任意1臺(tái)起重機(jī)單獨(dú)工作。

2.6編制通訊中斷程序

利用CPU屬性自帶的周期/時(shí)鐘存儲(chǔ)器中的時(shí)鐘存儲(chǔ)器，其時(shí)鐘存儲(chǔ)器的字節(jié)中的每位有不同的掃描周期，根據(jù)其掃描周期進(jìn)行通訊的定時(shí)編程。若無線通訊中斷，則CPU的時(shí)鐘掃描周期會(huì)中斷，則定時(shí)器會(huì)導(dǎo)通，從而保證中斷程序的正常運(yùn)行。

3、調(diào)試

3.1硬件調(diào)試

根據(jù)Profibus-DP通訊的特點(diǎn)，根據(jù)硬件的組態(tài)，設(shè)置各個(gè)變頻器的DP地址，設(shè)置編碼器的地址，然后根據(jù)其軟件，運(yùn)用在線功能，判斷各個(gè)從站是否都處于在線狀態(tài)，先把各個(gè)站點(diǎn)掛在Profibus-DP通訊線上。

3.2變頻器調(diào)試

先對(duì)起升機(jī)構(gòu)的變頻器調(diào)試，運(yùn)用STARTER軟件對(duì)變頻器調(diào)試，對(duì)電機(jī)進(jìn)行選擇性自學(xué)習(xí)，設(shè)置其控制方式為有PG失量控制。再對(duì)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的變頻器進(jìn)行調(diào)試，設(shè)置其控制方式為有PG壓頻控制方式。最后對(duì)變頻器控制電機(jī)的方向進(jìn)行調(diào)試，電機(jī)的運(yùn)行方向要與其主令的控制方向相一致。

3.3軟件調(diào)試

3.3.1對(duì)無線通訊模塊W788組態(tài)

根據(jù)對(duì)PLC網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)，W788組態(tài)要與PLC組態(tài)在同一網(wǎng)段中，只有這樣，4臺(tái)PLC之間才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。

3.3.2對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試

根據(jù)絕對(duì)值編碼器旋轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)，計(jì)算出單位距離對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，根據(jù)對(duì)起重機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的距離進(jìn)行比較，對(duì)其速度進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整給定速度值的大小。同時(shí)，要把通訊中斷的保護(hù)程序進(jìn)行調(diào)試，以達(dá)到無線通信中斷后，起重機(jī)能完全停止，防止安全事故的發(fā)生。

4結(jié)束語

通過對(duì)4臺(tái)起重機(jī)的電控設(shè)計(jì)及調(diào)試，無線通信滿足了起重機(jī)同步控制的需要，及其在無線通訊故障的情況下，起重機(jī)安全停車的要求。把無線通訊模塊運(yùn)行在起重機(jī)這種特種設(shè)備上是完全可行的。

參考文獻(xiàn)

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