起重机联动中的无线信号联锁

 引言：
　　现代电子技术和通讯技术在起重机上的应用，使得远程监控以及无线控制技术在起重机行业上得以充份的应用实现。本文探讨邦纳工业无线网络产品在起重机联动过程中信号的采集方式、处理方式、远程传递，以及在工程上遇到的若干问题。无线网络技术的应用能大大提高起重机工作时的安全系数，为安全施工提供有利条件，使得起重机复杂操作得以实现。
 
起重机的“敏感”问题介绍：
1、“敏感部位”的确定
　　影响起重机安全性的因素有很多，比如振动、驾驶员的误操作、某些原件因腐蚀而造成刚度不够等等。故综合考虑起重机的安全性能，合理采集起重机各个“敏感部位”的信号，是首先要考虑的实际问题。例如在监测汽车起重机的倾覆力矩和起重臂刚度，来确定各个“敏感部位”，设置信号的采集方式。
2、信号的传输与处理
　　起重机结构紧凑，不易布置线路，另外复杂的信号连线还会给汽车起重机的维护造成困难，所以信号的无线连接是起重机的解决问题的很好的途径。 目前蓝牙技术、工业网络技术都发展的较成熟，信号稳定可靠。蓝牙适配器之间可以达到100米的通讯距离，而工业网络技术利用Modbus通讯协议可以达到几公里的通讯距离，例如美国邦纳公司的DX70/80  工业无线网络产品，2.4G通讯频率最远可以达到3.2公里的通讯距离。
所以在起重机上安装无线网络产品，传感器采集的数据可以用它无线传输的方式给远程计算机上的无线接受装置，不仅能实现数据检测和传输的无线化，而且也提高了数据传输的抗干扰性能。
例如在实际应用过程中，利用两台起重机起吊较长物体的时候，由于不同的物体长度不同，所以每次吊装必需要调整两台起重机之间的间距，以保证吊装点位置合适。所以信号电缆线的长度就无法固定，铺设电缆线的方案不可行，此时无线网络技术在这种场合发挥极其关键的作用，以下以美国邦纳的无线网络产品为例，为读者提供无线网络技术现场解决起重机联动中无线信号联锁的应用方案。

起重机联动中的无线信号联锁：
　　项目应用背景介绍：某船用发动机生产制造曲轴的厂家

　　起重机设备：每台起重机上有16个开关量联锁信号需要被传送给另外一台起重机，并参与起重机的电气回路。每台起重机有16路DI 和16路DO。信号种类包括大车小车的
　　限位开关、运行使能信号、复位信号、栓锁信号等。

　　项目需求：在发动机生产过程中，其原材料铸钢的曲轴很长，时常需要从一个地方吊装到另外一个地方，所以必须要求用两台起重机以双机联动的方式进行吊运。一旦任意一台起重机上任何一个联锁信号被触发动作，那么两台起重机要立即停止运行并保持当前状态，等待人员处理。

　　应用描述： 地面操作员通过手持式无线遥控发射机可以同时控制两台起重机动作，每台起重机上各装了一个德国HBC公司的无线遥控接收机，每台起重机上配置了一个邦纳公司的Data Radio和1台小型PLC。起重机的16个开关量联锁信号输入到PLC中，并从另外1台PLC输出。其中1台做Modbus主站，另外1台做Modbus从站。在吊装物体时，起重机联动运行速度为1-1.5m/s。过快的移动速度会引起大型物体的晃动。

　　示意简图和说明：

　　现场安装图片：

安装在电气控制柜Data Radio

安装在起重机上的Data Radio

　　示意说明：邦纳的Data Radio和德国HBC无线遥控接收机由于工作频率不同，同时安装在起重机上，两种无线产品现场共存，彼此之间互无干扰和影响。

　　邦纳Data Radio工业无线网络产品介绍：
　　使用简便，快速接插件连接
　　无需复杂的产品设置
　　通过DIP开关快速设置通讯波特率和奇偶校验位
　　提供现场信号诊断功能，快速评判信号质量
　　2.4 GHz 工作频率

结束语 ：
        使用无线网络系统能够使起重机在实际工作中更加安全可靠，方便驾驶员的操作，辅助现场监测人员工作，及时发现和排除故障，有利于起重机行业实现自动化和智能化。美国邦纳工业无线网络系统在实际中的应用中，适用于各种已有的传感器安装，减少了布线距离增加的成本，解决了起重机布线障碍或是在室外工作的限制，在起重机联动中无线信号联锁应用中，邦纳的跳频扩频技术得到了充分的发挥。

附：
　　1. FHSS-无线电跳频扩频技术: 载波频率受一个伪随机码的控制，在其有效工作带宽范围内，按PN码的随机规律不断改变，实现频谱扩展。同时在接收端，接收机的频率合成器受相同的伪随机码控制，并通过同步措施，保持与发射端的跳变顺序一致， 最终实现双向通讯。 跳频的优点是抗干扰性能强，相比其他单一频率通讯方式（例如数传电台），一旦在某个时间点上通讯受到外界噪声干扰，便可以主动跳变到其他频道上继续通讯。
　　2．德国HBC无线遥控接收机无线工作频率：433MHz