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        天車智能控制系統(tǒng)通訊故障自動復(fù)位功能設(shè)計改造

        2020-11-03 13:03:22剪洪飛
        關(guān)鍵詞:故障信號功能

        ◎剪洪飛

        中國一重軋電制造廠機加二班天車智能控制系統(tǒng),主要包括天車手動呼叫、天車自動避讓等功能。旨在節(jié)約人力資源、提高工作效率和提升設(shè)備安全性能,并通過網(wǎng)絡(luò)化通訊,便于對天車遠程診斷與故障記錄。該系統(tǒng)是通過無線通訊進行信號傳輸,檢測到的位置信號既要傳給天車也要傳給地面控制室,通過PLC的綜合處理后再發(fā)送回天車,所以信號傳輸尤為重要,它起到了橋梁的作用。無線通訊模塊是由3個W788模塊、13個W746模塊(每臺天車使用一個)組成。由于外界通訊信號的干擾(手機信號、WLAN信號等)和環(huán)境溫度的變化,導(dǎo)致天車上通信模塊W746頻繁發(fā)生通訊故障。

        一、原因分析

        由于外界通訊信號的干擾(手機信號、WLAN信號等)和環(huán)境溫度的變化,導(dǎo)致天車通訊一直中斷,需要檢測通訊是否正常,在聯(lián)網(wǎng)的電腦上PING對應(yīng)的無線模塊IP地址。例如檢測中跨200噸天車,按下“開始鍵+R”,跳出運行窗口,輸入“ping172.30.150.21-t”,則會跳出通訊測試程序,判斷通訊情況。若無線模塊通訊正常,PING對應(yīng)的天車PLC的IP地址。由此判斷到底是哪個通訊點出了問題,并檢查對應(yīng)通訊裝載,如網(wǎng)線是否松動,送電順序錯誤等。經(jīng)過長時間故障修理發(fā)現(xiàn),天車出現(xiàn)通訊故障與硬件連接無關(guān),都是因為外界干擾,導(dǎo)致模塊通訊發(fā)生故障。每次都需要維修人員到天車上重新啟動W746電源對通訊故障進行復(fù)位。耗時費力、這無形之中增加了維修人員的勞動強度,降低了天車的工作效率。因此設(shè)計并改造天車通訊故障自動復(fù)位功能。

        二、理論依據(jù)

        通過對天車通訊模塊W748功能的深入理解及S7-300PLC的深層次應(yīng)用,對天車硬件及軟件進行改造,在地面控制室主站PLC(通過檢測天車位置執(zhí)行避障程序)設(shè)置脈沖信號,并在每個天車從站PLC時刻掃描主站脈沖信號。如果在20秒內(nèi)檢測不到主站脈沖,則視為出現(xiàn)通訊故障。在從站添加PLC程序及硬件將通訊模塊W748的電源斷電后延時重啟,從而恢復(fù)通訊功能。

        三、方案設(shè)計及實施

        1.軟件設(shè)計。

        程序段6:天車主站PLC始終發(fā)射時間為1秒的脈沖信號(地址:DB10.DBX2.0),每個天車從站時刻掃描主站脈沖信號。程序設(shè)定如果從站20秒內(nèi)檢測不到主站脈沖信號,視為出現(xiàn)通訊故障輸出M60.7。

        程序段7:天車出現(xiàn)通訊故障且天車各個機構(gòu)都處于停止?fàn)顟B(tài)時,自動或手動觸發(fā)擴展脈沖定時器,通訊模塊電源輸出繼電器(Q1.4)斷電。15秒鐘后定時器為零,繼電器得電使模塊實現(xiàn)從得電到失電再到得電的過程,將通訊模塊重新啟動、恢復(fù)通訊功能。

        注:(1)復(fù)位(R)串入M60.7目的是保護,天車沒有出現(xiàn)通訊故障時不論自動還是手動都不會觸發(fā)定時器、重啟通訊模塊電源,防止天車工誤操作導(dǎo)致繼電器重啟。

        (2)天車遙控器控制禁止運行和空操控制禁止運行是各機構(gòu)串聯(lián)在一起并控制擴展脈沖定時器,即天車各個機構(gòu)都處于停止?fàn)顟B(tài),允許天車通訊模塊電源輸出繼電器重啟。

        程序段8:天車出現(xiàn)通訊故障時手動遙控復(fù)位滿足三個條件:遙控器停止輸入信號、故障復(fù)位按鈕同時為1且持續(xù)10秒鐘后觸發(fā)復(fù)位條件。

        2.硬件連接。

        下圖為天車避障系統(tǒng)硬件連接圖,右側(cè)繼電器控制通信模塊W748的電源,從而完成重啟功能。

        四、改造前后對比

        通過此項技術(shù)創(chuàng)新,有效避免了維修人員登天車進行故障處理,降低了維修人員的勞動強度,同時提高了天車的工作效率。這個創(chuàng)新改造項目得到了天改造天車避障系統(tǒng)廠家工程師認可,并將這個改造項目添加到每一套改造系統(tǒng)中。

        五、結(jié)束語

        通過對天車通訊模塊(W748)功能的深入理解及S7-300PLC的深層次應(yīng)用,對天車智能控制系統(tǒng)硬件及軟件進行設(shè)計,完成天車出現(xiàn)通訊故障自動復(fù)位功能,通過程序的設(shè)計保證了天車運行的安全性,降低維修人員的勞動強度,提高天車的工作效率。也可以將該創(chuàng)新理念推廣到其他領(lǐng)域的無線通訊設(shè)備,完成故障時自動復(fù)位功能,保證設(shè)備安全高效運行。

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