基于DATA-LINC的缆索起重机无线实时控制系统技术方案

基于DATA-LINC的缆索起重机无线实时控制系统,属于工业控制技术领域，所述控制系统由主塔PLC系统、司机室PLC系统及副车PLC系统组成；所述主塔PLC系统通过无线电调制解调器与司机室PLC系统和副车PLC系统连接，本实用新型专利技术通过建立无线通讯连接，能够实现三地长距离可靠通讯，实时控制，以替代长距离有线控制，提高系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于工业控制
，具体涉及一种基于DATA-LINC的缆索起重机 无线实时控制系统，特别涉及的是用于缆索起重机主塔、司机室及副车等大型移动设备的 电控系统进行远程数据采集、信号连锁和实时控制的系统。
技术介绍
缆索起重机是一种以柔性钢索作为大跨距架空支承构件，供载重小车在索上运 行，兼有垂直运输和水平运输功能的特种起重机械。在水利水电工程建设中，尤其在场地狭 窄、两岸陡峭高山峡谷的水利水电工地的应用已越来越广泛，它主要用来大坝主体工程的 砼浇筑、机电设备的安装、大型模板的安、拆及设备材料的吊运工作。它主要由主塔、司机室 及副车组成，主塔、副车分别处于河道的左右两岸，相距上千米，主塔和司机室处于同一侧， 现有技术中通讯主要采用有线通讯，由于主塔副车跨河通讯线较长，又在山区，受雷击影 响，经常工作不稳定。再加上缆索起重机运行速度（小车牵引为450m/min)非常快，实时性 要求很高，控制不及时，造成严重的设备和人身事故。
技术实现思路
为克服现有缆索起重机主塔、司机室及副车等大型移动设备现场作业过程中安全 性低的缺陷，本技术通过建立无线通讯连接，能够实现三地长距离可靠通讯实时控制， 以提尚系统的安全性。 为实现本技术的目的，采用如下技术方案： 基于DATA-LINC的缆索起重机无线实时控制系统，其特征在于：所述控制系统由 主塔PLC系统、司机室PLC系统及副车PLC系统组成；所述主塔PLC系统通过无线电调制 解调器与司机室PLC系统和副车PLC系统连接；所述主塔PLC系统由可编程控制器、第一无 线电调制解调器、第二无线电调制解调器、调速器、主塔电机组成；所述司机室PLC系统由 无线电调制解调器、可编程控制器、GP触摸屏、联动操作台组成；所述副车PLC系统由无线 电调制解调器、可编程控制器、调速器、副车电机组成，所述可编程控制器由电源模块、CPU 模块、I/O数字量模块、RS232串行通讯模块和SM338模块组成；主塔PLC系统中具有两个 RS232串行通讯模块并分别与对应的两个无线电调制解调器相连接，用以与司机室PLCjiJ 车PLC系统通讯、接收和发送数据；司机室PLC和副车PLC系统也分别通过RS232串行通 讯模块与无线电调制解调器连接；所述可编程控制器采用西门子公司的SIMATIC S7-300 型号的可编程控制器，所述无线电调制解调器采用美国DATA-LINC GROUP公司生产制造的 2. 4GHz调频扩频通讯设备SRM6100。 所述主塔PLC系统还设置有用以分别向司机室PLC系统和副车PLC系统发送/接 收信号的2对接收功能块FB2和发送功能块FB3，司机室PLC系统和副车PLC系统中各自设 立一对FB2和FB3以用来从主塔PLC系统接收和发送数据。 所述无线电调制解调器通过低衰减同轴射频电缆与全向天线连接，射频电缆传输 速比为88%，天线通过接地套件JDQ直接接地。 进一步无线电调制解调器还设置有无线通讯实时诊断保护模块。一旦通讯发生中 断，缆机各运行机构立即按照紧急停车方式停机，经现场反复试验证明运行及时、有效。 本技术的技术构思是：由主塔无线电调制解调器与司机室无线电调制解调 器、主塔无线电调制解调器与副车无线电调制解调器之间分别建立了点对点通讯，通过两 对无线电调制解调器的参数设置，使之构成了一对一的无线通讯网络，再通过两对串行通 讯模块组成的点对点通讯系统，通过发送功能块FB3 "P-SEND"和接收功能块FB2 "P-RCV" 来实时地传输与交换三地数据。 在主塔PLC系统中分别设立两对FB2和FB3,用来分别向司机室和副车发送和接 收信号，同时也在司机室和副车PLC系统中，各自设立一对FB2和FB3,以用来从主塔PLC 接收和发送数据。从而构成了一个空中数据传送系统。【附图说明】 图1是本技术无线实时控制系统结构图。 图2是本技术的主塔控制原理图。 图3是本技术的副车控制原理图。 图4是本技术的司机室控制原理图。【具体实施方式】 参见图1的为控制系统结构图。 基于DATA-LINC的用于缆索起重机的无线实时控制系统，本技术包括：司机 室内型号为西门子S7-315-2DP可编程序控制器1，司机室SRM6100无线电调制解调器2，GP 触摸屏3,联动操作台4; 主塔内型号为西门子S7-314可编程序控制器5,主塔第一 SRM6100无线电调制解 调器6,主塔第二SRM6100无线电调制解调器7,调速器8,主塔电机9， 副车内型号为西门子S7-314可编程序控制器10,副车SRM6100无线电调制解调 器11，调速器12,副车电机13。由主塔第一无线电调制解调器6与司机室无线电调制解调 器2、主塔第二无线电调制解调器7与副车无线电调制解调器11间分别建立了点对点通讯 (见图1)，通过两对SRM6100装置的参数设置，使之构成了一对一的无线通讯网络。 主塔、司机室及副车三地PLC系统经无线电调制解调器组成了一个完整的多点 控制系统。 主塔PLC系统中采用两块西门子R232串行通讯模块CP340,分别与SRM6100无线 电调制解调器连接，同样，司机室和副车两地PLC也分别通过CP340通讯模块与无线电调制 解调器SRM6100连接。为了满足缆机实时性的要求，提高系统的可靠性和稳定性，该系统由 主塔无线电调制解调器与司机室无线电调制解调器、主塔无线电调制解调器与副车无线电 调制解调器之间分别建立了点对点通讯，再通过编程，使之构成了一个完整的无线通讯网 络，实时地传输与交换三地数据，使司机室的操作命令及时传输到主塔与副车PLC系统，让 各机构按照制定的工艺要求驱动各自的机构。同时，各机构的运行和故障信息也通过无线 通讯网络传输到司机室PLC，并在触摸屏上显示。 主塔PLC采用西门子公司的SIMATIC S7-300可编程控制器，它由电源模块、CPU 模块、I/O数字量模块、RS232串行通讯模块和SM338模块组成，其中有两块RS232串行通 讯模块6ES7340-1AH01-0AE0分别与无线电调制解调器SRM6100相连接，用来与司机室和 副车通信，接收和发送数据； 无线电调制解调器是美国DATA-LINC GROUP公司生产制造的2. 4GHz调频扩频通 讯设备SRM6100,它是工业级无线电调制解调器，它在发射端采用先进的跳频扩频通讯技 术，以速率极高的伪随机码控制载波快速不停的在某个频段内跳跃式变化；在接收端用相 同的（编码一致，时间上同步）伪随机码控制本机振荡频率随之跳变，从而达到相关接收。 它是全双工的工作模式，并采取了轮询（亦称"命令/响应"）通讯方式，因而具备数据传输 速率高（可达115. 2kbps)，抗干扰性强等特点； SRM6100通过低衰减同轴射频电缆SYFY-50-22-52与全向天线TSQ2400-13连接， 射频电缆传输速比为88 %，天线通过接地套件JDQ直接接地，具有较好的强电保护。 副车PLC系统也采用S7-300可编程控制器，它由电源模块、CPU模块、1/ 〇数字量模块、RS232串行通讯模块和SM338模块组成，其中RS232串行通讯模块 6ES7340-1AH01本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于DATA‑LINC的缆索起重机无线实时控制系统，其特征在于:所述控制系统由主塔PLC系统、司机室PLC系统及副车PLC系统组成；所述主塔PLC系统通过无线电调制解调器与司机室PLC系统和副车PLC系统连接；所述主塔PLC系统由可编程控制器、第一无线电调制解调器、第二无线电调制解调器、调速器、主塔电机组成；所述司机室PLC系统由无线电调制解调器、可编程控制器、GP触摸屏、联动操作台组成；所述副车PLC系统由无线电调制解调器、可编程控制器、调速器、副车电机组成，所述可编程控制器由电源模块、CPU模块、I/O数字量模块、RS232串行通讯模块和SM338模块组成；主塔PLC系统中具有两个RS232串行通讯模块并分别与对应的两个无线电调制解调器相连接，用以与司机室PLC，副车PLC系统通信、接收和发送数据；司机室PLC和副车PLC系统也分别通过RS232串行通讯模块与无线电调制解调器连接；所述可编程控制器采用西门子公司的SIMATIC S7‑300型号的可编程控制器，所述无线电调制解调器采用美国DATA‑LINC GROUP公司生产制造的2.4GHz调频扩频通讯设备SRM6100。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张煜明，厉红娅，楼晓阳，吴芳，龚平，潘震，
申请(专利权)人：杭州江河机电装备工程有限公司，水利部产品质量标准研究所，中国水利电力对外公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33