起重機(jī)聯(lián)動(dòng)中的無(wú)線信號(hào)聯(lián)鎖

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(wú)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在起重機(jī)聯(lián)動(dòng)過(guò)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(wèn)題。無(wú)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(wèn)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(wèn)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(lái)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(wú)線連接是起重機(jī)的解決問(wèn)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(wú)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，傳感器采集的數(shù)據(jù)可以用它無(wú)線傳輸?shù)姆绞浇o遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的無(wú)線接收裝置，不僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)和傳輸?shù)臒o(wú)線化，而且也提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性能。
例如在實(shí)際應(yīng)用過(guò)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(wú)法固定，鋪設(shè)電纜線的方案不可行，此時(shí)無(wú)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，以下以美國(guó)邦納的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品為例，為讀者提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)解決起重機(jī)聯(lián)動(dòng)中無(wú)線信號(hào)聯(lián)鎖的應(yīng)用方案。

起重機(jī)聯(lián)動(dòng)中的無(wú)線信號(hào)聯(lián)鎖：
項(xiàng)目應(yīng)用背景介紹：某船用發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)制造曲軸的廠家

重機(jī)設(shè)備：每臺(tái)起重機(jī)上有16個(gè)開(kāi)關(guān)量聯(lián)鎖信號(hào)需要被傳送給另外一臺(tái)起重機(jī)，并參與起重機(jī)的電氣回路。每臺(tái)起重機(jī)有16路DI 和16路DO。信號(hào)種類包括大車小車的
限位開(kāi)關(guān)、運(yùn)行使能信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、栓鎖信號(hào)等。

項(xiàng)目需求：在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，其原材料鑄鋼的曲軸很長(zhǎng)，時(shí)常需要從一個(gè)地方吊裝到另外一個(gè)地方，所以必須要求用兩臺(tái)起重機(jī)以雙機(jī)聯(lián)動(dòng)的方式進(jìn)行吊運(yùn)。一旦任意一臺(tái)起重機(jī)上任何一個(gè)聯(lián)鎖信號(hào)被觸發(fā)動(dòng)作，那么兩臺(tái)起重機(jī)要立即停止運(yùn)行并保持當(dāng)前狀態(tài)，等待人員處理。

應(yīng)用描述： 地面操作員通過(guò)手持式無(wú)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)上各裝了一個(gè)德國(guó)HBC公司的無(wú)線遙控接收機(jī)，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16個(gè)開(kāi)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(guò)快的移動(dòng)速度會(huì)引起大型物體的晃動(dòng)。

示意說(shuō)明：邦納的Data Radio和德國(guó)HBC無(wú)線遙控接收機(jī)由于工作頻率不同，同時(shí)安裝在起重機(jī)上，兩種無(wú)線產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)共存，彼此之間互無(wú)干擾和影響。

邦納Data Radio工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品介紹：
 使用簡(jiǎn)便，快速接插件連接
 無(wú)需復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)置
 通過(guò)DIP開(kāi)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(yǔ) ：
使用無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(guò)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。
2．德國(guó)HBC無(wú)線遙控接收機(jī)無(wú)線工作頻率：433MHz