无线通讯技术在大型起重机械上的应用

余德昌，夏礼平，蒋昌虎

（1.马鞍山市特种设备监督检验中心，安徽 马鞍山 243000；

2.马鞍山市产品质量监督检验所，安徽 马鞍山 243000）

无线通讯技术在大型起重机械上的应用

余德昌1，夏礼平2，蒋昌虎2

（1.马鞍山市特种设备监督检验中心，安徽 马鞍山 243000；

2.马鞍山市产品质量监督检验所，安徽 马鞍山 243000）

本文首先探讨起重机械的大致情况和现状以及大多数起重机械电气控制技术的现状及其不足之处，然后再讨论无线控制技术的相关原理及其应用和其相对于传统有线控制技术的优越之处，针对起重机械无线控制的相关应用进行阐述，并给出相关的实践结果和结论。

无线通讯；大型；起重机械

1　传统起重机械控制方式不足

我们日常见到的工厂、码头、矿山等处使用的起重机械尤其是大型起重机械，复杂的布线是我们司空见惯了。如今有了无线控制系统的应用，大型起重机械或者多台联动起重机之间就少了很多复杂的线缆，给起重机械的安装和日常维修保养带来了极大的便利。在传统操作中，大多数情况下，是由一位起重工进行指挥，多操作人员一起操作。因为操作人员操作不一样，以及各个控制过程反应不统一，造成起吊不同，容易导致安全事故。

2　无线通讯控制技术在起重机械上的应用

由于工业通信技术的进步和自动控制系统理论的不断发展，目前呈现出网络控制技术慢慢融入到重型机械电气控制系统中，重型机械电子控制呈现出自动化、一体化等新特点，特别是网络技术的应用。当前，火电厂双小车桥式起重机控制系统应用场合广泛，因此被深入研究。本文研究了MPI网络系统，它采用马鞍山市双力起重设备制造有限公司2套75/20 t桥机（桥式起重机）。同时采用汽车动力系统，通过试验证明，该装置具有实时性、可靠性、安全性，能满足电站转子吊装很好。下面介绍MPI系统中的应用。

2.1MPI系统概述

做为一种简单、经济的通信方式，MPI被广泛应用。主要技术指标包括：通信速率19.2-12 Mbit/s，根据使用经验，一般将通常默认设置为187.5 kbit/s。如果要选择编程接口，同时可以做为一种MPI通讯接口，那么可以考虑西门子的S7-200/300/400的CPU接口RS485。这种接口成本较低，在没有另外投资时，能够达成全面数字通讯和一部分的数字交流，S7等通信功能。MPI的最长传输距离可以达到50 m。可是若经过中继器，两个站点之间的传输距离可以高至9 100 m。MPI搭配RS485使用，必须由PROFIBUS总线进行端口连接。同时，通过MPI网络可以将PLC与PLC之间的通信变为现实，这种通信主要有如下三种模式，如全局数据包通信方式，非配置连接的通信方式和组态连接通信方式。这三种通讯方式可以用于可编程逻辑数字计算器之间进行数字传输及计算，并且只需要关注数字的传输及发收就可。通过调用系统功能块来实现实时数据的交换。

2.2电控系统概况

火电厂水电站桥式起重机在起重机械、定子和转子，也应用在车辆等运输场合。目前，通常采用如下两种方式，第一是利用双小车码头用大吨位机型，第2种是2个一样吨位的小型单轴机和汽车举升机，设计制造成本低，操作灵活，操作简单，操作简单。为此，该系统采用75套2/20 T型桥机和车辆运行模式。

在过去的2套单车桥机和当车辆运行时，大多依靠手动控制，2名操作人员各自操作自己的系统。这时二者的协同性较差，不能对提高的精度和安全行进行保障。可以进行如下设计，通过MPI网络实现和车，主驾驶室单人单动和联动机制2起重机。联动也是一种纠正功能。该系统是2台75/20 T型桥式机，普通升降式发电机转子，各桥从主起重机构、升降机构、小车运动系统、大车运行系统。其中，速度大小控制由ABB变频器acc800来实现，工作时大、小车用ACS800速度，详见图1。

当一个整体系统有2套75/20 t桥式机共同起吊发电机的转子情况下，考虑到让两套机器中间的2点悬挂桥不改变。在1#，2#桥机端梁上设有机械锁紧装置。当汽车运行时，首先通过工作台转换开关来确定哪些车或车侧，再在主车联动并通过选择开关按钮进行相应操作，如“本车”、“并车”、“它车”。通过这种方式就能够在主车一起或者单个操作，在两桥机主起升和副起升的大车、小车运行机构、汽车，都能够实现同步或者单独调整。任意一套两桥机都能够作为主车使用，主车能够完成车辆的操作，其操作和车辆的操作。并车运行时，通过2辆车的MPI对PLC端口形成一个MPI网络，完成所有车辆的操作，详见图2。

2.3MPI网通讯实现

本系统利用西门子S7—300PLC来实现电气控制系统采，控制输入和输出的数据是通过过滤器、适配器，RS485中间继电器、PROFIBUS通讯桥机PLC的MPI端口进行传输的，再通过MPI网络单向通信编程模式中，客户端和服务器端的访问模式。通过调用sfc67（X EBA）和sfc68（X放），汽车DB3数据区中读数据并存储到汽车db4数据段，而DB3数据段的车辆数据的数据区的汽车。数据区为32字节，同时在1#桥机调用SFC67和SFC68将占用一个动态连接，当2台桥机机械连锁打开时，128.0=1，中断通信并释放该连接。

图1　双小车桥式起重机并车原理图

图2　无线控制双小车桥式起重机实拍图

3　小结

通过对上述的程序进行分析整合，编写出1个完善的桥机自动控制系统。根据有关经验，数据传输实时性强，安全、可靠，而且还可以节约大量边线，并且具有数字自动传送、自动纠正起升位置。为了提升整机的智能化和交互性，本系统又加入了人机界面，为国内的双桥机是控制系统优化打下扎实的基础。

［1］ 须雷.国外起重机行业未来的发展趋势［J］.中国科技博览，2012（32）：241.

［2］ 张质文，王金诺.起重机设计手册［M］.北京：中国铁道出版社，2000.

TH21；TP274

A

1671-0711（2016）08（下）-0064-02