起重機聯(lián)動中的無線信號聯(lián)鎖

引言：
現(xiàn)代電子技術(shù)和通訊技術(shù)在起重機上的應用，使得遠程監(jiān)控以及無線控制技術(shù)在起重機行業(yè)上得以充份的應用實現(xiàn)。本文探討邦納工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在起重機聯(lián)動過程中信號的采集方式、處理方式、遠程傳遞，以及在工程上遇到的若干問題。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用能大大提高起重機工作時的安全系數(shù)，為安全施工提供有利條件，使得起重機復雜操作得以實現(xiàn)。

起重機的“敏感”問題介紹：
1、“敏感部位”的確定
影響起重機安全性的因素有很多，比如振動、駕駛員的誤操作、某些原件因腐蝕而造成剛度不夠等等。故綜合考慮起重機的安全性能，合理采集起重機各個“敏感部位”的信號，是首先要考慮的實際問題。例如在監(jiān)測汽車起重機的傾覆力矩和起重臂剛度，來確定各個“敏感部位”，設(shè)置信號的采集方式。
2、信號的傳輸與處理
起重機結(jié)構(gòu)緊湊，不易布置線路，另外復雜的信號連線還會給汽車起重機的維護造成困難，所以信號的無線連接是起重機的解決問題的很好的途徑。 目前藍牙技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都發(fā)展的較成熟，信號穩(wěn)定可靠。藍牙適配器之間可以達到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)議可以達到幾公里的通訊距離，例如美國邦納公司的DX70/80 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，2.4G通訊頻率最遠可以達到3.2公里的通訊距離。
所以在起重機上安裝無線網(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遠程計算機上的無線接收裝置，不僅能實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測和傳輸?shù)臒o線化，而且也提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性能。
例如在實際應用過程中，利用兩臺起重機起吊較長物體的時候，由于不同的物體長度不同，所以每次吊裝必需要調(diào)整兩臺起重機之間的間距，以保證吊裝點位置合適。所以信號電纜線的長度就無法固定，鋪設(shè)電纜線的方案不可行，此時無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在這種場合發(fā)揮極其關(guān)鍵的作用，以下以美國邦納的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品為例，為讀者提供無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)場解決起重機聯(lián)動中無線信號聯(lián)鎖的應用方案。

起重機聯(lián)動中的無線信號聯(lián)鎖：
項目應用背景介紹：某船用發(fā)動機生產(chǎn)制造曲軸的廠家

重機設(shè)備：每臺起重機上有16個開關(guān)量聯(lián)鎖信號需要被傳送給另外一臺起重機，并參與起重機的電氣回路。每臺起重機有16路DI 和16路DO。信號種類包括大車小車的
限位開關(guān)、運行使能信號、復位信號、栓鎖信號等。

項目需求：在發(fā)動機生產(chǎn)過程中，其原材料鑄鋼的曲軸很長，時常需要從一個地方吊裝到另外一個地方，所以必須要求用兩臺起重機以雙機聯(lián)動的方式進行吊運。一旦任意一臺起重機上任何一個聯(lián)鎖信號被觸發(fā)動作，那么兩臺起重機要立即停止運行并保持當前狀態(tài)，等待人員處理。

應用描述： 地面操作員通過手持式無線遙控發(fā)射機可以同時控制兩臺起重機動作，每臺起重機上各裝了一個德國HBC公司的無線遙控接收機，每臺起重機上配置了一個邦納公司的Data Radio和1臺小型PLC。起重機的16個開關(guān)量聯(lián)鎖信號輸入到PLC中，并從另外1臺PLC輸出。其中1臺做Modbus主站，另外1臺做Modbus從站。在吊裝物體時，起重機聯(lián)動運行速度為1-1.5m/s。過快的移動速度會引起大型物體的晃動。

示意說明：邦納的Data Radio和德國HBC無線遙控接收機由于工作頻率不同，同時安裝在起重機上，兩種無線產(chǎn)品現(xiàn)場共存，彼此之間互無干擾和影響。

邦納Data Radio工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品介紹：
 使用簡便，快速接插件連接
 無需復雜的產(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位
 提供現(xiàn)場信號診斷功能，快速評判信號質(zhì)量
 2.4 GHz 工作頻率

結(jié)束語 ：
使用無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠使起重機在實際工作中更加安全可靠，方便駕駛員的操作，輔助現(xiàn)場監(jiān)測人員工作，及時發(fā)現(xiàn)和排除故障，有利于起重機行業(yè)實現(xiàn)自動化和智能化。美國邦納工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在實際中的應用中，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，解決了起重機布線障礙或是在室外工作的限制，在起重機聯(lián)動中無線信號聯(lián)鎖應用中，邦納的跳頻擴頻技術(shù)得到了充分的發(fā)揮。

附：
1. FHSS-無線電跳頻擴頻技術(shù): 載波頻率受一個偽隨機碼的控制，在其有效工作帶寬范圍內(nèi)，按PN碼的隨機規(guī)律不斷改變，實現(xiàn)頻譜擴展。同時在接收端，接收機的頻率合成器受相同的偽隨機碼控制，并通過同步措施，保持與發(fā)射端的跳變順序一致， 最終實現(xiàn)雙向通訊。 跳頻的優(yōu)點是抗干擾性能強，相比其他單一頻率通訊方式（例如數(shù)傳電臺），一旦在某個時間點上通訊受到外界噪聲干擾，便可以主動跳變到其他頻道上繼續(xù)通訊。
2．德國HBC無線遙控接收機無線工作頻率：433MHz