无线通信技术在自行小车中的应用

1、无线通信技术在自行小车中的应用作者：十堰华昌达机电有限公司 陈建福 来源： AI 汽车制造业东风二汽重型车厂装配车间原有的 4 条自行小车线因工艺需要与板 链实现同步，并在自行小车上实现板链的无极调速，需要将板链的 速度的模拟量实时传给小车，在保留原有 PLC 的基础上对设备进行 改造。改造工期很短，只有高温假的 10天左右，要求 4 条自行小车 线全部改造到位，并满足上班第一天的生产需要，不能有任何疏漏。目前传统的滑触线控制方式相对来说比较复杂，施工时间较长，装 配车间曾经考虑其他的滑触线数据通信方式，如西门子导轨放大器 Profibus 通信方式。但由于本项目改造时间很短，改造线路多，还要

2、 和原有的欧姆龙 PLC 匹配，所以以上方式在此要求下很难实现。最 后我们考虑使用先进的无线通信技术。在确定采用无线方案后，经 过多方考察，我们从应用稳定成熟及性价比出发，最终选定了菲尼 克斯电气无线通信产品解决方案。系统功能1.设计优点（1）控制信号全部用无线方式传输，只需要为小车提供电源，没有 了复杂的布线，减少了滑触线和碳刷的数量，减少了滑动带来的机 械磨损和碳刷消耗，使备件和人员维护成本大大降低。（2）传统滑触线控制方式受滑触线级数的限制，小车的控制信号采 用编码方式，一旦接触不良，容易出现误码和掉码，小车故障率高。 采用无线通信的方式， 2.4G 频段的蓝牙通信协议保证了实时性通信，

3、 通过跳频扩频技术，使系统抗干扰、稳定可靠，大大降低故障率。（3）要保证基本的控制保护功能，滑触线的控制方式需要采用线体分段、通断的方式来传递信号，信号受滑触线级数的限制，只能保 证基本的控制和保护功能。而无线方式的采用，可以突破限制滑线 限制，增加更多控制和保护功能，使小车的运行保护更加全面合理、 安全可靠。（4）操作性强、扩展性好。小车上没有了复杂的接线回路，避免了 小车故障， 所有的小车诊断操作和参数设定都可以在地面主控进行， 减少攀爬作业。即使停车位置改造或者小车数量变化、工艺变化等 都不用做滑触线等硬件更改，只需要做相应的主控调试。5）小车可以根据外围联锁设备的速度变化实现速度的自动

4、调节，频率变化非常灵活，大大提高了设备的标准化。2 硬件配置表1是以其中一条自行小车线配置的主要硬件清单。 主控单元由PLC 控制器和无线基站FLM BT BS 3组成。无线基站作为I/O和PLC控 制器的接口设备，可通过 DeviceNet现场总线方式与欧姆龙 PLC CJ1 连接。13 BT EZ 2EnFU1 BT CEO 日 E Ml2273&76733FLM B17 W Xl： CT S 血二Z7263Ht4FLM B7Ml235SMC巧Me G” U-t6fiZPS1S194SL1bS*C*SM6B/0, iWW/PSS SCO SUIMG 172tr75-3ISC01531591

5、2431319229总线逋喘电逋JL-9SAC ?-：.F5 SCC15183(8復电屯強410PR0T-M121&S0539XU；aC*5Pml：vS cam ：jf.130TSU-I12-二空 r zz -c-ZMAgS5 骗r全碰元域43.工作原理主控PLC完成所有的逻辑控制。小车上所有开关状态、位置信息、 运动状态和速度信息等信号都通过无线I/O模块进行采集和交换， 这些信息通过基站到达PLC单元，PLC通过程序执行来完成所有的 逻辑运算，把执行结果再通过基站传送给小车上的无线I/O模块予以输出，以此来完成各种工艺要求的动作和运动，工作原理如图1所示。地面主站和空中小车部分如图2、图3

6、所示bW屮确和IX、A叫M $T0斗HEt丄F；卜i 冲i*l*r inIM安装调试1 编程 ID-PLUGID-PLUG是每个I/O的身份识别卡，决定这个I/O是与哪个基站进 行通信的前提，单个I/O模块为了与基站通信，需要连接数据，而 这个连接数据保存在插入到该模块的ID-PLUG中。在启动I/O模块 之前，先把连接数据从基站中写到I/O模块中，具体步骤如下：（1）确认所有的连接无误；给基站上电；（2）在“ TN旋转编码开关上设置合适的模块地址；（3）插入ID-PLUG. ID-PLUG灯先变黄，然后变绿；（4）拔出编程好的ID-PLUG ；5）把 ID-PLUG 插入到 I/O 模块中设

7、置步骤：（ 1）确认编程过的 ID-PLUG 已插入到 I/O 模块中；（2）确认基站被正确的组态；（3）给基站上电， 所有连接上的 I/O 设备的过程数据长度和数能够 从旋转编码开关上读到；（4）组态本地总线，然后启动本地总线；（ 5）如果基站没有建立起到 I/O 模块的通信连接，状态字中的错误 位将置位，并且 BT 灯将显示红色；（6）一旦无线蓝牙网络通信建立，就执行一个逻辑检测。如果过程 数据长度设置不正确， BT 灯将闪烁红色，表示有一个 I/O 错误发生； （ 7）当逻辑检测完成， BT 灯将显示绿色，表示 I/O 模块可以数据 交换。Get故障安全：当与 I/O 模块的无线连接被中

8、断即通信失败时， I/O 模 块将切入到失败安全模式，与 I/O 模块的过程数据传输中断，所有 过程数据置零； 当通信中断恢复后， 必须使用“ set failsafe mode run 指令使 I/O 模块的过程数据交换。无线通信的状态可以通过“Error Code ”指令查询基站的设置如表2所示2耦合器的设置当基站的设置完成后，就可以进行耦合器的设置工作，具体步骤如下：（1）确认所有的连接无误。（2）上电。（3）从站读取自己BT网络的Local Bus在耦合器有两个开关X1 和X10,将X1拨到B,再将X10拨到D，等待5s; RUN闪红灯到 不闪，再将X10拨到E，等待5s; RUN闪黄

9、灯到不闪，再将X10拨 到F,等待5s; RUN闪绿灯到不闪，读从站的Local Bus即完成；重 新上电。（4）设置从站波特率（默认的是自适应的波特率，这一步通常不用做）:将X1拨到所需要的波特率（0: 125K, 1： 250K，2： 500K,3:自适应），再将X10拨到D，等待5s; RUN闪红灯到不闪，再 将X10拨到E,等待5s; RUN闪黄灯到不闪，再将X10拨到F,等 待5s; RUN闪绿灯到不闪，读从站的Local Bus即完成；重新上电。（5）设定节点地址：当完成以上工作后，最后进行节点的设置，把X1和X10设为所需要的节点地址即可；重新上电。3.DeviceNet主站设置只有正确设置输入输出控制字，DeviceNet主站才不会报错。注意I/O 地址分配上当小车为3台时，ID-PLUG所对应的I/O地址是倒过来 的，也就是说3号小车所对应的地址为第一个，然后是 2号小车、1 号小车（见表3）。结语目前此项目已安全运行一