无线通讯在堆取料机PLC通讯中的应用与分析
2018-01-18张春雷
张春雷
摘要:本文介绍在料场各堆取料机PLC控制系统中采用的一种无线通讯方式。通过分析无线通讯装置是冶金行业料场无线通讯的关键核心设备,并简要说明无线通讯装置SRM6320在堆取料机的配置应用和维护注意事项,为通讯的稳定可靠运行做好基础。
关键词:无线通讯;SRM6320;PLC;堆取料机;维护
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)09-0001-02
1 前言
在冶金行业中,原料一般需要存储在料场,供各生产工序随时使用。对原料进行堆取的关键设备是堆取料机,堆取料机的正常运行需要料场料线系统的连锁信号。这就要求堆取料机PLC控制系统要实时与料场PLC系统实时保持通讯正常,一旦发生通讯中断要求恢复的时间也比较短。通讯距离远、可靠性高、故障恢复时间短,对堆取料机高效稳定顺行显得尤为重要。
2 通讯连接方式
(1)一般PLC通讯多采用光纤、网线等物理连接的方式。但是料场堆取料机在导轨上并不是固定不动的设备,如果采用物理硬连接的方式,通讯线路会在不停的活动中损伤。这在运动距离较远的情况下采用光纤、网线等物理硬连接方式似乎不太适用,极易造成线路的损坏影响通讯。(2)无线连接通讯方式。能避免堆取料机因来回运动造成的通讯线路损伤带来的通讯中断,故障恢复也不需要对线路进行漫长的排查,故障恢复时间短,部署实施块。缺点是容易受到遮挡、恶劣天气影响较大。
无线通讯需要一个无线通讯装置用于接收和发送数据。无线通讯装置(SRM6320)配置图1。
1)IP地址设置(设置与堆取料机PLC相同的网段不重复地址)。
2)设置工作模式(Operation Mode)。在设置工作模式前先对Freq Key进行设置,使同一主站内的所有设备的Freq Key一样。
①点对点主站。以主/从配置方式运行。当在点对点模式作为主站时,主站收发器将按照其呼叫登记册的内容呼叫任何一个或全部从站。主站的配置决定所有的无线电传输特性,而与从站和/或中继站的设定无关。②点对点从站。当配置作为从站时,这个SRM6320收发器将直接或通过一个到二个中继器与其呼叫登记册中的任何主站进行通信。③点对多点主站。SRM6320收发器能设置为多点模式运行,它允许一个主站同时和多个从站通信。一个点对多点主站只能和其他指定为点对多点的从站或点对多点的中继器进行通信。④点对多点从站。允许收发器在多点网络中作为从站运行。并将主站的呼叫薄写入从站即可。并且保证从站的通讯频率和主站一致。(一般与点对多主站一起使用)。⑤点对点从站/中继器。允许用户可将收发器或者指定为从站或者指定为中继器,取决于从主站接收到的特定通信段的指令。当收发器处于理想位置时,这种设置提供了灵活性;在通信链路中将收发器作为终端点(从站)或者将链路进一步扩展(中继器)。但不能同时完成这两种功能(即收发器不能在同一时刻,既作为从站又作为中继器)。⑥点对点中继器。允许在一个通信链路中使用最多二个中继器,因而显著地扩展了工作范围。当被指定为中继器时,该收发器的作用如同一条透明的传输链路。这时,所有有关于呼叫登记册,波特率和无线电传输特性的设定被禁止。中继器能与任何呼叫它的主站连接,(该中继器必须仍登录在主站呼叫登记册中。)
3 SRM6320无线通讯在堆取料机PLC通讯中的应用
SRM6320无线通讯装置安装:电源选择不能使用UPS电源(以免尖波高频脉冲造成影响),天线安装地点尽量不要有较大遮挡物,不要有横跨天线的高频、高压电缆,天线的安装(全向天线)尽量和地面保持垂直,紧固在铁塔上或者其他地方,尽量不要摇晃,注意防水和保护好同轴电缆,如图2。
料场堆取料机PLC无线通讯考虑站点较多,选择点对多点主站、点对多点从站的方式进行配置;主从站的安装位置尽量水平靠上、之间无明显遮挡。主站无线通讯配置在料场PLC控制系统,从站无线通訊装置在各堆取料机PLC系统。SRM6320和PLC通讯模块用RJ485接口连接,完成通讯线路的搭建。经过使用能够达到使用要求,也方便维护使用。
4 无线通讯装置日常维护及注意事项
(1)无线通讯装置指示灯常故障指示:
1)RF“P”(Modem Power)。电源指示灯,正常情况红色常亮,要是没有亮请检查电源。2)RF “L”( RF Link)。无线链路灯,在正常通讯情况下指示灯如下a:点对点的模式下主站和从站都常亮;b:在点对多点的模式下主站闪烁,从站常亮。要是无线链路灯不亮请检查设备是否通电,设置是否正确等。3)RF “O”( Radio Transmitting Data)。无线装置发送数据指示灯,正常情况下该灯根据现场传输数据量的大小更改闪烁频率。4)RF “I” (Radio Receiving Data)。无线装置接受数据指示灯,正常情况下该灯根据现场传输数据量的大小更改闪烁频率。5)LAN “L”( Lan Link)。本地网络连接指示灯,正常情况下常亮绿色,本灯要是不亮请检查网线。6)LAN “A” (Lan Activity)。本地数据交换指示灯,正常情况是闪烁的。7)LAN “M1”( Reserved for Special Use)。正常情况下该灯不亮,假如灯常亮说明数据堵塞,请检查是否有病毒入侵网络,本地计算机或者其它接入的通讯设备是否在发送大量的数据。8)LAN “M2”( Configuration Mode)。串行调试指示灯,只有在设置状态下才亮,通讯情况下不亮。
(2)使用注意事项:
1)无线系统投运后,不能随意改动系统中的任何环节,包括无线通讯设备设置、天线、网络线、电源、交换机、PLC通讯模块等。必须保持原来设计以及已经调试好正常使用的原样进行,以确保无线通讯系统的通讯稳定性。2)由于无线通讯技术的特殊性,如运行过程中,发生通讯不稳定或信号中断情况,请维护人员及时与厂家联系。请不要擅自改动无线通讯系统,以免造成通讯系统瘫痪。3)中控室里PLC中有一块无线通讯专用以太网模块、一台无线通讯专用交换机,这两台设备除无线系统的网线外,不能插入其他任何的网线。否则容易造成系统瘫痪。4)无线通讯设备SRM6320通电前,必须把天线接好;如要接线或卸下天线接线,也必须先把电源断了才能动。一定不能通电!否则,容易造成设备损坏。5)各站点设备对应呼叫号(请对号放置)。
(3)使用维护检查:
1)检查设备性能情况:把从站和主站的两台设备放在一起,接上小天线后再通电,然后ping (或者用专用软件检测,特殊情况再用),看通讯情况,确定产品性能。用1024字节ping,丢包率小于4%,平均时间在300ms内都是正常的,不影响通讯质量的情况。2)单独检查天线情况:把从站设备接上桥架上的大天线后,主站设备拿到从站现场接上小天线后,进行通电,然后ping,看通讯情况,确认从站天线系统是否损坏?同样方式,把主站设备接上大天线后,从站设备拿到主站站现场接上小天线后,进行通电,然后ping,看通讯情况,确认主站天线系统是否損坏?用1024字节ping,丢包率小于4%,平均时间在300ms内都是正常的,不影响通讯质量的情况。3)检查网线情况:无线设备连接的网线,在不接任何其他设备(包括交换机或PLC以太网模块)情况下,分别单独来ping,看通讯情况,确认网线是否有问题或者受干扰情况?用1024字节ping,丢包率小于4%,平均时间在300ms内都是正常的,不影响通讯质量的情况。4)检查交换机情况:无线设备连接的网线进入交换机,但交换机不要接PLC以太网模块和服务器情况下,然后ping,看通讯情况,确认交换机是否损坏?用1024字节ping,丢包率小于4%,平均时间在300ms内都是正常的,不影响通讯质量的情况。5)检查PLC以太网模块情况:无线设备连接的网线进入交换机,然后交换机接PLC以太网模块,但暂时先不接服务器情况下,然后ping,看通讯情况,确认PLC以太网模块是否损坏?用1024字节ping,丢包率小于4%,平均时间在300ms内都是正常的,不影响通讯质量的情况。6)检查整个系统情况:无线设备连接的网线进入交换机,交换机接PLC以太网模块,然后接服务器情况下,然后ping,看通讯情况,确认PLC以太网模块是否损坏?用1024字节ping,丢包率小于4%,平均时间在300ms内都是正常的,不影响通讯质量的情况。
5 结语
在无线通讯的使用过程中,按要求做好定期维护保养,做好日常的点检任务。将会大大提高整个通讯系统的可靠率、提高系统的生产能力。经过较长时间的运行,无线通讯用在料场堆取料机的PLC通讯上稳定可靠。
参考文献
[1]王窑.无线信号在建筑物群中的传播——反射、绕射及路径搜索[D].郑州大学,2010.
[2]张默晗,张北,王天亮.无线信号传输装置及传输方法[Z].CN101694740A,2010.