本文重點探討如何利用西門子工業(yè)無線網(wǎng)絡產(chǎn)品實現(xiàn)在漣源鋼廠翻車機系統(tǒng)中的應用。無線網(wǎng)絡技術(shù)的應用能大大提高工程機械工作時的安全系數(shù)，降低投資成本，為安全施工提供便利條件，使得復雜的控制系統(tǒng)簡單化。
目前，各大鋼鐵公司原料場翻車機與地面的通訊傳輸方式分為有線傳輸和無線傳輸兩種。有線傳輸一般采用多芯通訊電纜為載體，以掛纜滑車或拖鏈的形式安裝。掛纜滑車方式安裝的電纜在設備移動的過程中頻繁拉伸和彎曲，易折斷，并且更換電纜的工作量也是非常大。電纜拖鏈是近年逐漸出現(xiàn)的一種方式，雖說有效控制了電纜的拉伸和彎曲，但是其高昂的投資成本，也讓普通用戶望而卻步。另外，電纜長期裸露室外，腐蝕磨損嚴重，絕緣也遭到破壞。那么，能否以較低成本的解決移動設備通訊問題已是當務之急。
本文重點探討如何利用西門子工業(yè)無線網(wǎng)絡產(chǎn)品實現(xiàn)在漣源鋼廠翻車機系統(tǒng)中的應用。無線網(wǎng)絡技術(shù)的應用能大大提高工程機械工作時的安全系數(shù)，降低投資成本，為安全施工提供便利條件，使得復雜的控制系統(tǒng)簡單化。
1 翻車機系統(tǒng)運行工況
漣源鋼廠該項目有我廠翻車機系統(tǒng)3套，每套系統(tǒng)為貫通式布置，主要構(gòu)成有翻車機和重車調(diào)車機等。該系統(tǒng)的工作過程如下：
重車調(diào)車機牽引一節(jié)滿載敞車準確定位于翻車機的托車梁上。靠板振動器在液壓缸的推動下靠向敞車一側(cè)。壓車臂下落壓住敞車兩側(cè)車幫。當靠板靠上、壓車臂壓住、重車調(diào)車機臂已駛出翻車機后，翻車機開始以正常速度翻卸，直到接近160度左右減速、停車。然后，翻車機以正常速度回翻，到達零位時，靠板后退，壓車臂開始抬起，當壓車臂上到最高位、靠板退到最后位、重車調(diào)車機牽引第二節(jié)滿載敞車, 進入翻車機順便頂出已翻卸的空車。翻車機就完成了一個工作循環(huán)。
整個系統(tǒng)，翻車機和重車調(diào)車機為移動設備，設備上有很多傳感器，并且重調(diào)機的就地操作箱隨車體移動，翻車機就地操作箱在地面上不移動。現(xiàn)場還有一些其他的控制信號，如：夾輪器操作箱、液壓信號、接近開關(guān)等。
2 翻車機PLC無線分站控制系統(tǒng)組成
根據(jù)現(xiàn)場設備布置，整個系統(tǒng)設計采用總線和無線混合的PLC控制方案，要求達到運行可靠、成本最優(yōu)、布線簡單、施工便利。改方案設計由1個PLC主站(位于集中操作臺內(nèi))，3個PLC ControlNet分站，2個PLC無線分站和5個變頻器ControlNet分站組成。其中， 2個移動分站無線以太網(wǎng)802.11協(xié)議與主站進行通訊。漣鋼原料場翻車機PLC采用AB公司的Logix5000系列產(chǎn)品，變頻器采用AB公司的POWERFLEX 700S系列產(chǎn)品。
主站PLC以太網(wǎng)模塊連接至西門子SCALANCE W788-1PRO設備，并且使用西門子PST軟件設置該設備為接入點，IP地址為：。從站PLC以太網(wǎng)模塊連接至西門子SCALANCE W744-1PRO客戶端，使用PST軟件設置其IP地址分別設置為：(無線客戶端1：重調(diào)機車體操作箱PLC分站)，(無線客戶端2：翻車機車體接線箱PLC分站)。天線為ANT792-6MN全向天線，采用10米長的RCoax N/R-SMA 天線饋線連接接入點或客戶端。由于系統(tǒng)運行時，重調(diào)機和翻車機會快速大范圍的移動。為保證無線通訊的高質(zhì)量，天線的安裝，要求在設備運行的過程中主站天線和從站天線能直接可視。
在進行PST設置時，三套翻車機系統(tǒng)的SSID要求分別獨立，且各系統(tǒng)內(nèi)唯一，分別設置為FCJ1、FCJ2、FCJ3。每個系統(tǒng)無線模式選擇2.4GHZ 54Mbps(802.11g)，信道設置為自動選擇。頻率可調(diào)范圍2.4 ~ 2.4835 GHz，并且獨有的IPCF功能保證系統(tǒng)通訊的確定性。
3 AB Logix5000 PLC軟件對無線分站的組態(tài)
在RSLogoix5000編程軟件的硬件組態(tài)界面中，進行整個系統(tǒng)的硬件配置組態(tài)。首先，主站以太網(wǎng)通訊模塊1756-ENBT下分別創(chuàng)建2個分站以太網(wǎng)通訊模塊1756-ENBT連接，主站和2個從站的IP地址分別設定為：、、。然后，對2個無線分站的所有模塊進行配置。接著，對PLC程序進行下載，下載完成后，使用AB的RSLink軟件的RSWho功能，結(jié)合前面對無線客戶端的設置，可以搜索到無線網(wǎng)絡中2個分站的硬件配置。
4 SCALANCE W744-1PRO客戶端的通訊質(zhì)量
使用西門子PST軟件記錄運行時，2個分站信號傳遞的質(zhì)量，采樣周期設置為100ms。信號質(zhì)量理想狀態(tài)最高為100。實際運行過程中，無線客戶端1的信號質(zhì)量較無線客戶端2的信號質(zhì)量弱，無線客戶端1的信號質(zhì)量瞬間最低時為55，無線客戶端2的信號質(zhì)量瞬間最低時為75，主要原因是因為重車調(diào)車機(無線客戶端1)在移動至最遠端時，被翻車機(無線客戶端2)遮擋住了一部分，且無線客戶端1移動距離較遠。另外，這2個無線客戶端都存在周期性瞬間信號質(zhì)量下降的現(xiàn)象，但這并沒有影響設備的連續(xù)可靠運行。
5 結(jié)語
試運行半年后，考慮到三臺翻車機相鄰布置，三臺翻車機無線信號可能存在相互干擾的現(xiàn)象，我們對三臺翻車機的無線通訊進行了優(yōu)化。把相鄰的SCALANCE W788信道設置成不同的通道，這使得設備運行時，通訊質(zhì)量有相當可觀的提高，以前存在的信號質(zhì)量瞬間周期性下降的現(xiàn)象基本消失，通訊信號質(zhì)量幾乎穩(wěn)定在100。
漣鋼翻車機使用無線分站提高了系統(tǒng)的可靠性和安裝施工效率，減小了系統(tǒng)維護量，降低了投資成本。三臺PLC無線通訊設計的翻車機運行至今已有4年，安全可靠，自動高效，為漣鋼生產(chǎn)作出了重要貢獻。
（轉(zhuǎn)載）
