橋式起重機(jī)聯(lián)動(dòng)中的無線信號(hào)聯(lián)鎖應(yīng)用

引言：

　　現(xiàn)代電子技術(shù)和通訊技術(shù)在起重機(jī)上的應(yīng)用，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控以及無線控制技術(shù)在起重機(jī)行業(yè)上得以充份的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。本文探討邦納工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在起重機(jī)聯(lián)動(dòng)過程中信號(hào)的采集方式、處理方式、遠(yuǎn)程傳遞，以及在工程上遇到的若干問題。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能大大提高起重機(jī)工作時(shí)的安全系數(shù)，為安全施工提供有利條件，使得起重機(jī)復(fù)雜操作得以實(shí)現(xiàn)�！　�

　　起重機(jī)的“敏感”問題介紹：

　　1、“敏感部位”的確定

　　影響起重機(jī)安全性的因素有很多，比如振動(dòng)、駕駛員的誤操作、某些原件因腐蝕而造成剛度不夠等等。故綜合考慮起重機(jī)的安全性能，合理采集起重機(jī)各個(gè)“敏感部位”的信號(hào)，是首先要考慮的實(shí)際問題。例如在監(jiān)測(cè)汽車起重機(jī)的傾覆力矩和起重臂剛度，來確定各個(gè)“敏感部位”，設(shè)置信號(hào)的采集方式。

　　2、信號(hào)的傳輸與處理

　　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)給汽車起重機(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。 目前藍(lán)牙技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都發(fā)展的較成熟，信號(hào)穩(wěn)定可靠。藍(lán)牙適配器之間可以達(dá)到100米的通訊距離，而工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)利用Modbus通訊協(xié)議可以達(dá)到幾公里的通訊距離，例如美國(guó)邦納公司的DX70/80 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，2.4G通訊頻率最遠(yuǎn)可以達(dá)到3.2公里的通訊距離。　

　　所以在起重機(jī)上安裝無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，傳感器采集的數(shù)據(jù)可以用它無線傳輸?shù)姆绞浇o遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的無線接受裝置，不僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)和傳輸?shù)臒o線化，而且也提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性能。

　　多車聯(lián)動(dòng)時(shí)的信號(hào)聯(lián)鎖應(yīng)用介紹：

　　此類應(yīng)用在橋式起重機(jī)行業(yè)內(nèi)有時(shí)被稱為“抬吊”。當(dāng)橋式起重機(jī)起吊大體積、大噸位物體時(shí)，需要多臺(tái)橋式起重機(jī)協(xié)同工作，在起吊及搬運(yùn)過程中，必須保證各協(xié)同工作的起重機(jī)工作狀態(tài)的一致性，確保生產(chǎn)的安全。

　　對(duì)于此類應(yīng)用，首先是確保各聯(lián)動(dòng)起重機(jī)的狀態(tài)獲取，其次，也是最重要的，就是如何實(shí)現(xiàn)各起重機(jī)之間的通訊，讓每臺(tái)起重機(jī)在獲取自身工作狀態(tài)的同時(shí)，監(jiān)測(cè)其他聯(lián)動(dòng)起重機(jī)的工作狀態(tài)，以此來決定下一步的動(dòng)作執(zhí)行。一般情況下，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)之間的通訊，通常采用電纜或光纜。

　　這種通訊方式的困難在于：

　　 電纜或光纜的保護(hù)層需要加固處理，防止快速磨損；

　　利用滑軌布設(shè)纜線，增加維護(hù)成本；

　　 纜線在起重機(jī)大車和小車移動(dòng)時(shí)，存在被被拉斷的風(fēng)險(xiǎn)；

[$page]　　基于上述的困難，可采用無線傳輸方式將提高系統(tǒng)的可靠性、靈活性，減少維護(hù)，兩車聯(lián)動(dòng)可選用邦納DX70產(chǎn)品，三車以上聯(lián)動(dòng)，選擇邦納DX80產(chǎn)品。以下以圖為示展示一下橋式起重機(jī)采用無線產(chǎn)品之后，雙機(jī)信號(hào)聯(lián)鎖的實(shí)施方案圖。

　　

圖一：起重機(jī)運(yùn)行期間互相交換數(shù)據(jù)示意圖

　　例如在實(shí)際應(yīng)用過程中，利用兩臺(tái)起重機(jī)起吊較長(zhǎng)物體的時(shí)候，由于不同的物體長(zhǎng)度不同，所以每次吊裝必需要調(diào)整兩臺(tái)起重機(jī)之間的間距，以保證吊裝點(diǎn)位置合適。所以信號(hào)電纜線的長(zhǎng)度就無法固定，鋪設(shè)電纜線的方案不可行，此時(shí)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在這種場(chǎng)合發(fā)揮極其關(guān)鍵的作用。具體應(yīng)用描述： 地面操作員通過手持式無線遙控發(fā)射機(jī)可以同時(shí)控制兩臺(tái)起重機(jī)動(dòng)作，每臺(tái)起重機(jī)上配置了一個(gè)邦納公司的Data Radio和1臺(tái)小型PLC。起重機(jī)的開關(guān)量聯(lián)鎖信號(hào)輸入到PLC中，并從另外1臺(tái)PLC輸出。其中1臺(tái)做Modbus主站，另外1臺(tái)做Modbus從站。在吊裝物體時(shí)，起重機(jī)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行速度為1-1.5m/s,過快的移動(dòng)速度會(huì)引起大型物體的晃動(dòng)。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)解決了起重機(jī)聯(lián)動(dòng)中無線信號(hào)聯(lián)鎖的問題。

　　邦納Data Radio工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品介紹：

　　使用簡(jiǎn)便，快速接插件連接

　　無需復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)置

　　通過DIP開關(guān)快速設(shè)置通訊波特率和奇偶校驗(yàn)位

　　提供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)診斷功能，快速評(píng)判信號(hào)質(zhì)量

　　2.4 GHz 工作頻率

　　結(jié)束語 ：

　　使用無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠使起重機(jī)在實(shí)際工作中更加安全可靠，方便駕駛員的操作，輔助現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，有利于起重機(jī)行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。美國(guó)邦納工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用中，適用于各種已有的傳感器安裝，減少了布線距離增加的成本，解決了起重機(jī)布線障礙或是在室外工作的限制，在起重機(jī)聯(lián)動(dòng)中無線信號(hào)聯(lián)鎖應(yīng)用中，邦納的跳頻擴(kuò)頻技術(shù)得到了充分的發(fā)揮。

　　附：

　　1. FHSS-無線電跳頻擴(kuò)頻技術(shù): 載波頻率受一個(gè)偽隨機(jī)碼的控制，在其有效工作帶寬范圍內(nèi)，按PN碼的隨機(jī)規(guī)律不斷改變，實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展。同時(shí)在接收端，接收機(jī)的頻率合成器受相同的偽隨機(jī)碼控制，并通過同步措施，保持與發(fā)射端的跳變順序一致， 最終實(shí)現(xiàn)雙向通訊。 跳頻的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能強(qiáng)，相比其他單一頻率通訊方式（例如數(shù)傳電臺(tái)），一旦在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上通訊受到外界噪聲干擾，便可以主動(dòng)跳變到其他頻道上繼續(xù)通訊。