◎剪洪飛

中國一重軋電制造廠機加二班天車智能控制系統(tǒng)，主要包括天車手動呼叫、天車自動避讓等功能。旨在節(jié)約人力資源、提高工作效率和提升設(shè)備安全性能，并通過網(wǎng)絡(luò)化通訊，便于對天車遠程診斷與故障記錄。該系統(tǒng)是通過無線通訊進行信號傳輸，檢測到的位置信號既要傳給天車也要傳給地面控制室，通過PLC的綜合處理后再發(fā)送回天車，所以信號傳輸尤為重要，它起到了橋梁的作用。無線通訊模塊是由3個W788模塊、13個W746模塊（每臺天車使用一個）組成。由于外界通訊信號的干擾（手機信號、WLAN信號等）和環(huán)境溫度的變化，導(dǎo)致天車上通信模塊W746頻繁發(fā)生通訊故障。

一、原因分析

由于外界通訊信號的干擾（手機信號、WLAN信號等）和環(huán)境溫度的變化，導(dǎo)致天車通訊一直中斷，需要檢測通訊是否正常，在聯(lián)網(wǎng)的電腦上PING對應(yīng)的無線模塊IP地址。例如檢測中跨200噸天車，按下“開始鍵+R”，跳出運行窗口，輸入“ping172.30.150.21-t”，則會跳出通訊測試程序，判斷通訊情況。若無線模塊通訊正常，PING對應(yīng)的天車PLC的IP地址。由此判斷到底是哪個通訊點出了問題，并檢查對應(yīng)通訊裝載，如網(wǎng)線是否松動，送電順序錯誤等。經(jīng)過長時間故障修理發(fā)現(xiàn)，天車出現(xiàn)通訊故障與硬件連接無關(guān)，都是因為外界干擾，導(dǎo)致模塊通訊發(fā)生故障。每次都需要維修人員到天車上重新啟動W746電源對通訊故障進行復(fù)位。耗時費力、這無形之中增加了維修人員的勞動強度，降低了天車的工作效率。因此設(shè)計并改造天車通訊故障自動復(fù)位功能。

二、理論依據(jù)

通過對天車通訊模塊W748功能的深入理解及S7-300PLC的深層次應(yīng)用，對天車硬件及軟件進行改造，在地面控制室主站PLC（通過檢測天車位置執(zhí)行避障程序）設(shè)置脈沖信號，并在每個天車從站PLC時刻掃描主站脈沖信號。如果在20秒內(nèi)檢測不到主站脈沖，則視為出現(xiàn)通訊故障。在從站添加PLC程序及硬件將通訊模塊W748的電源斷電后延時重啟，從而恢復(fù)通訊功能。

三、方案設(shè)計及實施

1.軟件設(shè)計。

程序段6：天車主站PLC始終發(fā)射時間為1秒的脈沖信號（地址：DB10.DBX2.0），每個天車從站時刻掃描主站脈沖信號。程序設(shè)定如果從站20秒內(nèi)檢測不到主站脈沖信號，視為出現(xiàn)通訊故障輸出M60.7。

程序段7：天車出現(xiàn)通訊故障且天車各個機構(gòu)都處于停止?fàn)顟B(tài)時，自動或手動觸發(fā)擴展脈沖定時器，通訊模塊電源輸出繼電器（Q1.4）斷電。15秒鐘后定時器為零，繼電器得電使模塊實現(xiàn)從得電到失電再到得電的過程，將通訊模塊重新啟動、恢復(fù)通訊功能。

注：（1）復(fù)位（R）串入M60.7目的是保護，天車沒有出現(xiàn)通訊故障時不論自動還是手動都不會觸發(fā)定時器、重啟通訊模塊電源，防止天車工誤操作導(dǎo)致繼電器重啟。

（2）天車遙控器控制禁止運行和空操控制禁止運行是各機構(gòu)串聯(lián)在一起并控制擴展脈沖定時器，即天車各個機構(gòu)都處于停止?fàn)顟B(tài)，允許天車通訊模塊電源輸出繼電器重啟。

程序段8：天車出現(xiàn)通訊故障時手動遙控復(fù)位滿足三個條件：遙控器停止輸入信號、故障復(fù)位按鈕同時為1且持續(xù)10秒鐘后觸發(fā)復(fù)位條件。

2.硬件連接。

下圖為天車避障系統(tǒng)硬件連接圖，右側(cè)繼電器控制通信模塊W748的電源，從而完成重啟功能。

四、改造前后對比

通過此項技術(shù)創(chuàng)新，有效避免了維修人員登天車進行故障處理，降低了維修人員的勞動強度，同時提高了天車的工作效率。這個創(chuàng)新改造項目得到了天改造天車避障系統(tǒng)廠家工程師認可，并將這個改造項目添加到每一套改造系統(tǒng)中。

五、結(jié)束語

通過對天車通訊模塊（W748）功能的深入理解及S7-300PLC的深層次應(yīng)用，對天車智能控制系統(tǒng)硬件及軟件進行設(shè)計，完成天車出現(xiàn)通訊故障自動復(fù)位功能，通過程序的設(shè)計保證了天車運行的安全性，降低維修人員的勞動強度，提高天車的工作效率。也可以將該創(chuàng)新理念推廣到其他領(lǐng)域的無線通訊設(shè)備，完成故障時自動復(fù)位功能，保證設(shè)備安全高效運行。