针对电动葫芦与地面PLC之间的通讯问题,可采用无线通讯方案来解决,以下是具体分析和解决办法:
问题分析
电动葫芦在半空中移动工作,若采用有线拖缆线的方式,由于触发动作频繁和移动作业等因素,线缆磨损严重,损坏后维修不方便,会耽误生产。
解决办法
采用无线通讯方案:
方案示例:以新型材料企业新建厂房原材料车间为例,该车间需要实现4组环形轨道上共48个电动葫芦与地面控制柜之间的无线通讯。车间内共有4组环形轨道,每一组分为内圈和外圈的双轨运行方式,有2台地面控制柜,每个地面控制柜内装有4台S7-200smart PLC,作为每组电葫芦的主控设备。每圈轨道上装有6个电动葫芦,均采用西门子S7-200 SMART PLC作为逻辑控制器,与地面控制箱的S7-200smart PLC实现1主6从无线通讯,通讯协议为Profinet。每组电动葫芦与地面控制柜距离约100米左右,中间有较多钢架结构隔挡。4组双轨运行电动葫芦通过地面控制柜端的触摸屏来控制,操作员根据生产需求来控制;或者通过配备的手持遥控终端来无线控制对应的电动葫芦完成作业。
无线通讯终端选择:考虑到现场运料工作环境复杂,外部干扰源较多,车间内多为钢架结构建筑,同时无线方案的设计还需考虑到多个电葫芦移动时集体移动停止、单个移动停止、挂钩上下、急停等工作场景,且需保证不论电葫芦移动到哪里,都能够与地面控制柜实现稳定和高实时性的数据交互,避免出现相互干扰、误动作、通讯延迟等状况,可选用厂区传输距离1公里的达泰DTD418MB西门子PLC无线通讯终端来实现地面控制柜与电动葫芦之间的数据交互。在地面控制柜内的S7-200smartPLC端与每个电动葫芦控制箱内S7-200smart PLC端分别安装一块达泰DTD418MB西门子PLC无线通讯终端,接口采用Rj45口,通讯协议为Profinet协议,实现1主6从无线通讯。8条环形轨道,各为一组系统,共需要使用56个DTD418MB来实现生产车间地面控制柜与电葫芦PLC之间的无线通讯功能。
其他注意事项:
通讯参数设置:确保PLC和其他设备之间的通讯地址和协议正确设置,这是实现稳定通讯的基础。
硬件选型:根据实际需求选择合适的PLC型号和无线通讯终端,确保其性能满足系统要求。
网络拓扑结构:合理设计网络拓扑结构,避免级联过多交换机导致通讯延迟超标。可以采用环形拓扑MRP配置,恢复时间小于200ms,主干网采用单模光纤+工业交换机,划分VLAN隔离非实时数据。
GSDML文件版本:确保GSDML文件与设备固件版本匹配,避免第三方设备频繁报“Device not found”。可以通过XML校验工具比对设备描述文件,建立项目专用GSDML库,导入前执行语法校验,禁止跨厂商文件混用,使用西门子兼容性工具在线校验。
通讯负载控制:关注网络利用率,避免网络利用率超65%触发看门狗。可以通过NRT/RT/IRT三类数据分流,优化核心参数,如发送周期≥1ms,更新时间系数0.8,启用优先级标记(CoS=6)等方式来控制通讯负载。
物理层防护:注意物理层的防护,避免非屏蔽线在变频器旁路感应出噪声。可以采用双绞节距≤20mm,屏蔽层360°压接,动力电缆间隔≥300mm等措施。