邦納激光測距和無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在天車定位與防撞上的應(yīng)用

2025China.cn 2018年08月22日

　　系統(tǒng)要求概述

　　● 儲煤中心車間由于生產(chǎn)工況要求，需要實現(xiàn)天車的工位定位，同時數(shù)據(jù)需要高可靠無線遠(yuǎn)程與就地雙向傳輸，天車的定位可就地和遠(yuǎn)程操作，實現(xiàn)其正負(fù)10毫米以內(nèi)的精度的定位，且在控制點要按工藝要求實現(xiàn)各類操作和測量動作;

　　● 就地控制系統(tǒng)要求達(dá)到標(biāo)書技術(shù)的防護(hù)等級，并具備系統(tǒng)可擴充性，具有一定控制彈性，便于未來需求時實施擴容;

　　● 無線數(shù)據(jù)傳輸要求高可靠性，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸透明化;

　　● 系統(tǒng)主要關(guān)鍵元件必須采用進(jìn)口名牌自動化控制元件;

　　控制系統(tǒng)架構(gòu)

　　1、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　● 在本系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程操作是主站，4個分系統(tǒng)是從站;

　　● 就地控制可受控于遠(yuǎn)端總控制室和就地的操作的觸摸屏，授權(quán)由總控制室決定;就地控制設(shè)置有按鈕，防止觸摸屏失效時無法操作設(shè)備;

　　● 控制邏輯和數(shù)據(jù)采集以及定位控制由PLC實現(xiàn)，并借由無線RTU數(shù)據(jù)往來實現(xiàn)與整個大系統(tǒng)的配合協(xié)調(diào);

　　● 就地數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳由PLC上擴展的RS232通訊口實現(xiàn)，按照PLC的協(xié)議進(jìn)行通訊，協(xié)議是PLC底層自身完成的，遠(yuǎn)端主控計算機完全支持系統(tǒng)協(xié)議層控制邏輯;

　　● 系統(tǒng)無線協(xié)議架構(gòu)在802.11 及其私有協(xié)議的基礎(chǔ)上，目的提高數(shù)據(jù)通訊量;

　　天車定位方案：激光傳感器

　　1、結(jié)構(gòu)圖

　　2、LT7 激光傳感器結(jié)構(gòu)圖

　　3、定位原理說明

　　● 天車X、Y 、Y2方向驅(qū)動動力為變頻器驅(qū)動變頻電機，經(jīng)減速機減速后驅(qū)動輪子在軌道上運行，其位置由激光計量決定;

　　● Y方向150米軌道，Y2方向150米軌道，X方向40米軌道實現(xiàn)工位正負(fù)5毫米的定位精度;每個工位的定位由PLC根據(jù)激光位移實事距離的信號計算直接得到;

　　● 激光位移和PLC之間為RS422或SSI總線連接;

　　● 激光傳感器和PLC之間采用RS422或SSI連接，可防止模擬量被干擾;

　　● 激光傳感器外殼以及出光部分為聚醋酸脂材料，達(dá)到IP67防護(hù)等級;

　　● 激光傳感器反射板為陶瓷結(jié)構(gòu)，可防氫氟酸等強酸堿氣體侵蝕;

　　遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸和控制

　　1、無線數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵設(shè)備：數(shù)傳電臺

　　無線數(shù)傳電臺是高穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐氘a(chǎn)品，可實現(xiàn)RS232透明傳輸，其跳頻載波原理使得其具有高抗干擾能力;

　　2、遠(yuǎn)端總控制室結(jié)構(gòu)

　　遠(yuǎn)方的總控制室和數(shù)據(jù)調(diào)度中心計算機系統(tǒng)運行工業(yè)控制軟件，透過數(shù)據(jù)傳輸電臺，控制和接收遠(yuǎn)端車間的數(shù)據(jù);傳輸采用透明RS232RTU方式，數(shù)據(jù)采用2.4GHZ 數(shù)字式FHSS調(diào)試方式，無線傳輸?shù)杰囬g;發(fā)射功率在100mW，采用高頻車載高增益天線，載波頻率19200BPS，數(shù)據(jù)可加密傳輸;總控制室對現(xiàn)場的控制是完全透明的;可實現(xiàn)所有的控制;

　　遠(yuǎn)方控制室借由無線數(shù)傳電臺采集天車位置數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng);

　　就地系統(tǒng)控制方案

　　1、天車上的控制系統(tǒng)

　　▲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　2、天車PLC控制器實現(xiàn)功能

　　● 通過數(shù)傳電臺接收和送出所有操作和控制數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸和控制;

　　● 由觸摸屏和操作按鈕實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)顯示和控制;

　　● 通過RS422讀出激光傳感器X Y Y2向座標(biāo)數(shù)據(jù);通過Y，Y2的測量出的數(shù)據(jù)對比，來防止大車上的吊鉤與Y2軌道上的輸料車相撞;

　　● 根據(jù)XY座標(biāo)數(shù)據(jù)實現(xiàn)天車工位定位;

　　● 通過通訊讀取稱重儀表和傳感器的爐體計重;

　　● 避撞和安全控制聯(lián)鎖;

　　● 驅(qū)動X/Y兩個方向的電機實現(xiàn)工位定位;

　　● 低壓配電和保護(hù);

　　系統(tǒng)實現(xiàn)及關(guān)鍵元件選型

　　為了高可靠的進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，選用世界頂級的加密數(shù)字式無線數(shù)傳電臺：美國Banner Data Radio數(shù)據(jù)串傳輸，搭配原裝專用車載高增益天線;這種產(chǎn)品功能強大，數(shù)據(jù)加密傳輸，傳輸采用2.4G—2.4835GHZ數(shù)字式FHSS調(diào)頻擴頻方式，功率可達(dá)100mW,最大傳輸距離為3KM(根據(jù)環(huán)境地理狀況而定),通過國際UL/CSA/FM認(rèn)證，是惡劣電磁環(huán)境下無線傳輸?shù)氖走x產(chǎn)品。