中國物流設(shè)備網(wǎng)導(dǎo)讀：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)化程度的提高，起重機(jī)作為一種物料搬運(yùn)重要設(shè)備，作用也越來越大。業(yè)內(nèi)人士稱起重機(jī)正經(jīng)歷著一場巨大的變革。起重機(jī)械正朝著大型化、*化、模塊化、組合化、自動(dòng)化、智能化、成套化、系統(tǒng)化、新型化、實(shí)用化、集群化等方向發(fā)展。對此工業(yè)無線通訊在起重機(jī)的發(fā)展中起著重要的作用。

　　一、起重機(jī)概述及其自動(dòng)化系統(tǒng)組成

　　起重機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，不易布置線路，另外復(fù)雜的信號(hào)連線還會(huì)給起重機(jī)的維護(hù)造成困難，所以信號(hào)的無線連接是起重機(jī)的解決問題的很好的途徑。起重機(jī)在現(xiàn)場工作時(shí)，安全性是相當(dāng)重要的，現(xiàn)代電子技術(shù)、IT通訊技術(shù)、無線電技術(shù)在起重機(jī)上的應(yīng)用，各個(gè)廠家，也進(jìn)行了很多實(shí)驗(yàn)和完善，無線技術(shù)，越來越多的得到實(shí)踐的認(rèn)可，遠(yuǎn)程監(jiān)控以及無線控制技術(shù)在起重機(jī)行業(yè)上得以充分的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。

　　信號(hào)穩(wěn)定，速度實(shí)時(shí)響應(yīng)，抗干擾能力強(qiáng)，衍射能力強(qiáng)，距離遠(yuǎn)，支持多種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是起重機(jī)在無線通訊系統(tǒng)的前提條件。

　　賽遠(yuǎn)的工業(yè)無線通訊產(chǎn)品，具有上述的全部特點(diǎn)。

　　賽遠(yuǎn)的工業(yè)無線通訊模塊，通訊距離遠(yuǎn)可以達(dá)到十公里，支持MODBUS、ASCII、PPI等協(xié)議，安全穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的穿透和衍射能力，達(dá)到ms級(jí)別的實(shí)時(shí)響應(yīng)，是用在起重等行業(yè)移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和不方便接線的場合的選擇。

　　本起重機(jī)聯(lián)動(dòng)的應(yīng)用中，4臺(tái)車的無線通訊，采用了賽遠(yuǎn)的SY-S72產(chǎn)品進(jìn)行通訊，一個(gè)主站和三個(gè)從站，控制器均采用西門子S7-224，無線同步數(shù)據(jù)進(jìn)行同步動(dòng)作。

　　該應(yīng)用中，一個(gè)主站對三個(gè)從站進(jìn)行監(jiān)控，每個(gè)從站需要交換的數(shù)據(jù)有20個(gè)字節(jié)，3個(gè)站輪詢，采用SY-S72，9600bps的傳輸速率，經(jīng)過賽遠(yuǎn)的無線通訊程序，三個(gè)站累計(jì)采集時(shí)間為25ms左右，即每秒可以輪詢40次左右。

　　由于賽遠(yuǎn)的無線通訊模塊頻段占帶寬為15K，極小，無線電的特性是，不同頻不干擾，同頻必然干擾。所以在程序中，應(yīng)該做好準(zhǔn)備，在現(xiàn)場產(chǎn)生如同頻干擾導(dǎo)致瞬間通訊失敗時(shí)，主站可在程序中設(shè)定，在1~50ms之內(nèi)，主動(dòng)再次發(fā)出輪詢指令，恢復(fù)通訊。

　　某站的故障，不影響其他站的正常通訊。主站中可以設(shè)定單站故障時(shí)，如何動(dòng)作，并告知到所有從站。從站在通訊故障時(shí)，可以采取保持當(dāng)前狀態(tài)或者直接采取應(yīng)急狀態(tài)等動(dòng)作。

　　二、配置清單

　　每個(gè)現(xiàn)場控制站：

　　序號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量

　　1 西門子PLC S7-224 1

　　2 無線通訊模塊 SY-S72 1

　　3 大吸盤全向天線 SY-ANT-22 1

　　4 總線連接器 972-0BB41 1

　　5 開關(guān)電源 SY-PW 1

　　三、起重機(jī)上的無線通訊的特點(diǎn)

　　針對起重機(jī)的通訊，首先考慮的是采用有線通訊。但在實(shí)際使用過程中，由于有線通訊電纜和動(dòng)力電纜等難以隔離較遠(yuǎn)，現(xiàn)場的電磁干擾常常將通訊信號(hào)干擾得難以正常收發(fā)。較好的解決方案是采用光纖進(jìn)行通訊，但由于生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，當(dāng)光纖發(fā)生斷線的時(shí)候，現(xiàn)場檢修十分困難，需要重新敷設(shè)光纖，工作量大，并且需要*設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場熔接，維護(hù)的周期長，影響較大。

　　設(shè)計(jì)時(shí)，也采用過諸多方案進(jìn)行無線，市面上大部分產(chǎn)品大部分采用了2.4G WIFI協(xié)議進(jìn)行傳輸，在調(diào)試的時(shí)候，在可對視的時(shí)候，能夠建立正常的通訊，速度可以達(dá)到54Mbps，甚至可以傳輸視頻。但在移動(dòng)過程中，如果遇到遮擋或者雨天天氣，很難保證可對視的傳輸。2.4G的信號(hào)在有遮擋物的情況下，時(shí)有時(shí)無，十分的不穩(wěn)定。并且在雨天的時(shí)候，信號(hào)也變得不穩(wěn)定。不管是，還是市面上常見的產(chǎn)品，均有此問題。

　　經(jīng)過深度分析，2.4G的產(chǎn)品，主要是由于其物理特性決定了傳輸?shù)难苌淠芰Α?.4G的頻段，波長約為124mm，其信號(hào)衰減快，衍射能力弱。這就是微波的特性。任何品牌的產(chǎn)品也無法改變該物理特性，所以在遇到遮擋物時(shí)，包括下雨天天氣，水分子就變成了一堵堵墻，吸收微波，并無法衍射，導(dǎo)致信號(hào)被吸收而失真，導(dǎo)致通訊問題。

　　由此，在復(fù)雜環(huán)境，必須選用衍射能力更加強(qiáng)的低頻產(chǎn)品進(jìn)行傳輸，如采用433MHz的無線通訊產(chǎn)品，其波長為692mm，波長較長的信號(hào)的衍射能力強(qiáng)，信號(hào)可以進(jìn)行反射和繞射，將信號(hào)傳輸?shù)侥康牡?。而且，無線電的傳輸速度不管是在哪個(gè)頻段，都是和光速一樣的，所以不存在信號(hào)多次衍射之后的速度降低問題，關(guān)鍵在于無線通訊模塊的處理速度和能力。

　　經(jīng)過現(xiàn)場對比實(shí)驗(yàn)，后選定具有國家的賽遠(yuǎn)無線通訊模塊SY-S72，因?yàn)樵摦a(chǎn)品在現(xiàn)場各個(gè)復(fù)雜環(huán)境測試，均表現(xiàn)信號(hào)穩(wěn)定，并且無線通訊模塊的處理速度很快，由于無線通訊模塊的收發(fā)帶來的時(shí)延不超過5ms，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過市面上的產(chǎn)品的性能。

　　四、起重機(jī)聯(lián)動(dòng)的現(xiàn)場應(yīng)用效果

　　4機(jī)聯(lián)動(dòng)起重機(jī)

　　每臺(tái)起重機(jī)上的無線通訊安裝在頂部

　　在調(diào)試過程中，要加以注意的是，選好無線通訊天線架設(shè)的位置，采用全向的天線，尤其是增益大的玻璃鋼天線，或者定向八木天線，有助于信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。另外，對于PLC和無線通訊模塊采用的開關(guān)電源，建議采用紋波系數(shù)小的開關(guān)電源，在PLC和無線通訊模塊之間，好加上信號(hào)隔離器。賽遠(yuǎn)的工業(yè)無線通訊系統(tǒng)，一旦調(diào)試正常，工作穩(wěn)定，這是生產(chǎn)單位為看重的。

　　上述系統(tǒng)，賽遠(yuǎn)的無線通訊產(chǎn)品在該起重機(jī)聯(lián)動(dòng)使用3年以來，經(jīng)受住了天氣環(huán)境的考驗(yàn)，粉塵的考驗(yàn)，以及較為惡劣的現(xiàn)場電磁干擾考驗(yàn)，工作穩(wěn)定。