电动葫芦与PLC控制柜之间的无线Profinet通讯

一．应用背景

电动葫芦是一种安装在天车、龙门吊之上的特种起重设备，具有体积小，自重轻，操作简单，使用方便等特点，是起升搬运物品，最理想的起重设备之一。目前电动葫芦的控制部分都是由PLC完成的，每个电葫芦内都有一台PLC，主站PLC一般设置在地面控制机柜内。由于电葫芦是在半空中移动工作的，与地面PLC的通讯问题一直是电葫芦设备运行中棘手的问题。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，耽误生产。故考虑采用PLC无线通讯方案，来完成电葫芦与地面PLC之间的通讯问题。

二．应用功能

新型材料企业，新建厂房原材料车间，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，不再采用有线通讯。

设计要求：

1、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。

2、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。

3、每圈轨道上装有6个电动葫芦，【4组*(2圈/内外)*(6个电葫芦/圈)】共计48个电葫芦，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。

4、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。

5、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。

三．无线解决方案

考虑到现场运料工作环境复杂，外部干扰源也较多，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。

在本方案中选用厂区传输距离1公里的西门子PLC无线通讯终端DTD418MB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DTD418MB，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。

无线通讯方案示意图 ▼

四．应用优势

节省改造周期及维护成本，提高生产效率：免除布线维护困扰，操作安全性、连贯性及生产效率大幅度提高。

多个无线通讯终端同时使用，互不干扰：无线通讯终端的内部程序采用多频点/带宽调频通信，即使多台无线设备同时工作，也不会出现设备互相干扰的状况。

系统扩展能力强，无线设备可随时增减：工厂可根据企业效益及现场需求，选择增减设备，后期扩展能力强。

安装简单，无需编程：可以直接代替有线以太网线，兼容主流PLC通讯协议。无需编程，无需二次开发，接线即用。

　　审核编辑：汤梓红