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文檔簡介
1、無線通信技術(shù)在自行小車中的應(yīng)用作者:十堰華昌達(dá)機電有限公司陳建福來源: AI 汽車制造業(yè)東風(fēng)二汽重型車廠裝配車間原有的4 條自行小車線因工藝需要與板鏈實現(xiàn)同步,并在自行小車上實現(xiàn)板鏈的無極調(diào)速,需要將板鏈的速度的模擬量實時傳給小車,在保留原有PLC 的基礎(chǔ)上對設(shè)備進行改造。改造工期很短,只有高溫假的10 天左右,要求 4 條自行小車線全部改造到位,并滿足上班第一天的生產(chǎn)需要,不能有任何疏漏。目前傳統(tǒng)的滑觸線控制方式相對來說比較復(fù)雜,施工時間較長,裝配車間曾經(jīng)考慮其他的滑觸線數(shù)據(jù)通信方式,如西門子導(dǎo)軌放大器 Profibus 通信方式。但由于本項目改造時間很短,改造線路多,還要和原有的歐姆龍 P
2、LC 匹配,所以以上方式在此要求下很難實現(xiàn)。最后我們考慮使用先進的無線通信技術(shù)。在確定采用無線方案后,經(jīng)過多方考察,我們從應(yīng)用穩(wěn)定成熟及性價比出發(fā),最終選定了菲尼克斯電氣無線通信產(chǎn)品解決方案。系統(tǒng)功能1.設(shè)計優(yōu)點( 1)控制信號全部用無線方式傳輸,只需要為小車提供電源,沒有了復(fù)雜的布線,減少了滑觸線和碳刷的數(shù)量,減少了滑動帶來的機械磨損和碳刷消耗,使備件和人員維護成本大大降低。( 2)傳統(tǒng)滑觸線控制方式受滑觸線級數(shù)的限制,小車的控制信號采用編碼方式,一旦接觸不良,容易出現(xiàn)誤碼和掉碼,小車故障率高。采用無線通信的方式, 2.4G 頻段的藍(lán)牙通信協(xié)議保證了實時性通信,通過跳頻擴頻技術(shù),使系統(tǒng)抗干擾
3、、穩(wěn)定可靠,大大降低故障率。( 3)要保證基本的控制保護功能,滑觸線的控制方式需要采用線體分段、通斷的方式來傳遞信號,信號受滑觸線級數(shù)的限制,只能保證基本的控制和保護功能。而無線方式的采用,可以突破限制滑線限制,增加更多控制和保護功能,使小車的運行保護更加全面合理、安全可靠。( 4)操作性強、擴展性好。小車上沒有了復(fù)雜的接線回路,避免了小車故障,所有的小車診斷操作和參數(shù)設(shè)定都可以在地面主控進行,減少攀爬作業(yè)。即使停車位置改造或者小車數(shù)量變化、工藝變化等都不用做滑觸線等硬件更改,只需要做相應(yīng)的主控調(diào)試。(5)小車可以根據(jù)外圍聯(lián)鎖設(shè)備的速度變化實現(xiàn)速度的自動調(diào)節(jié),頻率變化非常靈活,大大提高了設(shè)備的
4、標(biāo)準(zhǔn)化。2.硬件配置表 1 是以其中一條自行小車線配置的主要硬件清單。主控單元由 PLC 控制器和無線基站 FLM BT BS 3 組成。無線基站作為 I/O 和 PLC 控制器的接口設(shè)備,可通過 DeviceNet 現(xiàn)場總線方式與歐姆龍 PLC CJ1 連接。3.工作原理主控 PLC 完成所有的邏輯控制。小車上所有開關(guān)狀態(tài)、位置信息、運動狀態(tài)和速度信息等信號都通過無線I/O 模塊進行采集和交換,這些信息通過基站到達(dá)PLC 單元,PLC 通過程序執(zhí)行來完成所有的邏輯運算,把執(zhí)行結(jié)果再通過基站傳送給小車上的無線I/O 模塊予以輸出,以此來完成各種工藝要求的動作和運動,工作原理如圖1 所示。地面主
5、站和空中小車部分如圖2、圖 3 所示。安裝調(diào)試1.編程 ID-PLUGID-PLUG 是每個 I/O 的身份識別卡,決定這個 I/O 是與哪個基站進行通信的前提, 單個 I/O 模塊為了與基站通信, 需要連接數(shù)據(jù), 而這個連接數(shù)據(jù)保存在插入到該模塊的 ID-PLUG 中。在啟動 I/O 模塊之前,先把連接數(shù)據(jù)從基站中寫到 I/O 模塊中,具體步驟如下:( 1)確認(rèn)所有的連接無誤;給基站上電;( 2)在 “TN”旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)上設(shè)置合適的模塊地址;( 3)插入 ID-PLUG. ID-PLUG 燈先變黃,然后變綠;( 4)拔出編程好的 ID-PLUG ;( 5)把 ID-PLUG 插入到 I/O
6、模塊中。設(shè)置步驟:( 1)確認(rèn)編程過的 ID-PLUG 已插入到 I/O 模塊中;( 2)確認(rèn)基站被正確的組態(tài);( 3)給基站上電,所有連接上的 I/O 設(shè)備的過程數(shù)據(jù)長度和數(shù)能夠從旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)上讀到;( 4)組態(tài)本地總線,然后啟動本地總線;( 5)如果基站沒有建立起到 I/O 模塊的通信連接,狀態(tài)字中的錯誤位將置位,并且 BT 燈將顯示紅色;( 6)一旦無線藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)通信建立,就執(zhí)行一個邏輯檢測。如果過程數(shù)據(jù)長度設(shè)置不正確, BT 燈將閃爍紅色,表示有一個 I/O 錯誤發(fā)生;( 7)當(dāng)邏輯檢測完成, BT 燈將顯示綠色,表示 I/O 模塊可以數(shù)據(jù)交換。故障安全:當(dāng)與 I/O 模塊的無線連接被中
7、斷即通信失敗時, I/O 模塊將切入到失敗安全模式, 與 I/O 模塊的過程數(shù)據(jù)傳輸中斷, 所有過程數(shù)據(jù)置零;當(dāng)通信中斷恢復(fù)后,必須使用“set failsafe mode run 指 ”令使 I/O 模塊的過程數(shù)據(jù)交換。無線通信的狀態(tài)可以通過 “Get Error Code”指令查詢?;镜脑O(shè)置如表2 所示。2.耦合器的設(shè)置當(dāng)基站的設(shè)置完成后,就可以進行耦合器的設(shè)置工作,具體步驟如下:( 1)確認(rèn)所有的連接無誤。( 2)上電。( 3)從站讀取自己 BT 網(wǎng)絡(luò)的 Local Bus :在耦合器有兩個開關(guān) X1和 X10 ,將 X1 撥到 B,再將 X10 撥到 D,等待 5s;RUN 閃紅燈到
8、不閃,再將 X10 撥到 E,等待 5s;RUN 閃黃燈到不閃,再將 X10撥到 F,等待 5s;RUN 閃綠燈到不閃, 讀從站的 Local Bus 即完成;重新上電。( 4)設(shè)置從站波特率(默認(rèn)的是自適應(yīng)的波特率,這一步通常不用做): 將 X1 撥到所需要的波特率 (0:125K ,1:250K,2:500K ,3:自適應(yīng)),再將X10 撥到 D,等待 5s;RUN 閃紅燈到不閃,再將 X10 撥到 E,等待 5s;RUN 閃黃燈到不閃,再將 X10 撥到 F,等待 5s;RUN 閃綠燈到不閃,讀從站的 Local Bus 即完成;重新上電。(5)設(shè)定節(jié)點地址:當(dāng)完成以上工作后,最后進行節(jié)點的設(shè)置,把X1 和 X10 設(shè)為所需要的節(jié)點地址即可;重新上電。3.DeviceNet 主站設(shè)置只有正確設(shè)置輸入輸出控制字,DeviceNet 主站才不會報錯。注意I/O 地址分配上當(dāng)小車為 3 臺時,ID-PLUG 所對應(yīng)的 I/O 地址是倒過來的,也就是說 3 號小車所對應(yīng)的地址為第一個, 然后是 2 號小車、 1 號小車(見表 3)。結(jié)語目前此項目已安全運行一年多,并達(dá)到了預(yù)期
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