天车智能控制系统通讯故障自动复位功能设计改造

◎剪洪飞

中国一重轧电制造厂机加二班天车智能控制系统，主要包括天车手动呼叫、天车自动避让等功能。旨在节约人力资源、提高工作效率和提升设备安全性能，并通过网络化通讯，便于对天车远程诊断与故障记录。该系统是通过无线通讯进行信号传输，检测到的位置信号既要传给天车也要传给地面控制室，通过PLC的综合处理后再发送回天车，所以信号传输尤为重要，它起到了桥梁的作用。无线通讯模块是由3个W788模块、13个W746模块（每台天车使用一个）组成。由于外界通讯信号的干扰（手机信号、WLAN信号等）和环境温度的变化，导致天车上通信模块W746频繁发生通讯故障。

一、原因分析

由于外界通讯信号的干扰（手机信号、WLAN信号等）和环境温度的变化，导致天车通讯一直中断，需要检测通讯是否正常，在联网的电脑上PING对应的无线模块IP地址。例如检测中跨200吨天车，按下“开始键+R”，跳出运行窗口，输入“ping172.30.150.21-t”，则会跳出通讯测试程序，判断通讯情况。若无线模块通讯正常，PING对应的天车PLC的IP地址。由此判断到底是哪个通讯点出了问题，并检查对应通讯装载，如网线是否松动，送电顺序错误等。经过长时间故障修理发现，天车出现通讯故障与硬件连接无关，都是因为外界干扰，导致模块通讯发生故障。每次都需要维修人员到天车上重新启动W746电源对通讯故障进行复位。耗时费力、这无形之中增加了维修人员的劳动强度，降低了天车的工作效率。因此设计并改造天车通讯故障自动复位功能。

二、理论依据

通过对天车通讯模块W748功能的深入理解及S7-300PLC的深层次应用，对天车硬件及软件进行改造，在地面控制室主站PLC（通过检测天车位置执行避障程序）设置脉冲信号，并在每个天车从站PLC时刻扫描主站脉冲信号。如果在20秒内检测不到主站脉冲，则视为出现通讯故障。在从站添加PLC程序及硬件将通讯模块W748的电源断电后延时重启，从而恢复通讯功能。

三、方案设计及实施

1.软件设计。

程序段6：天车主站PLC始终发射时间为1秒的脉冲信号（地址：DB10.DBX2.0），每个天车从站时刻扫描主站脉冲信号。程序设定如果从站20秒内检测不到主站脉冲信号，视为出现通讯故障输出M60.7。

程序段7：天车出现通讯故障且天车各个机构都处于停止状态时，自动或手动触发扩展脉冲定时器，通讯模块电源输出继电器（Q1.4）断电。15秒钟后定时器为零，继电器得电使模块实现从得电到失电再到得电的过程，将通讯模块重新启动、恢复通讯功能。

注：（1）复位（R）串入M60.7目的是保护，天车没有出现通讯故障时不论自动还是手动都不会触发定时器、重启通讯模块电源，防止天车工误操作导致继电器重启。

（2）天车遥控器控制禁止运行和空操控制禁止运行是各机构串联在一起并控制扩展脉冲定时器，即天车各个机构都处于停止状态，允许天车通讯模块电源输出继电器重启。

程序段8：天车出现通讯故障时手动遥控复位满足三个条件：遥控器停止输入信号、故障复位按钮同时为1且持续10秒钟后触发复位条件。

2.硬件连接。

下图为天车避障系统硬件连接图，右侧继电器控制通信模块W748的电源，从而完成重启功能。

四、改造前后对比

通过此项技术创新，有效避免了维修人员登天车进行故障处理，降低了维修人员的劳动强度，同时提高了天车的工作效率。这个创新改造项目得到了天改造天车避障系统厂家工程师认可，并将这个改造项目添加到每一套改造系统中。

五、结束语

通过对天车通讯模块（W748）功能的深入理解及S7-300PLC的深层次应用，对天车智能控制系统硬件及软件进行设计，完成天车出现通讯故障自动复位功能，通过程序的设计保证了天车运行的安全性，降低维修人员的劳动强度，提高天车的工作效率。也可以将该创新理念推广到其他领域的无线通讯设备，完成故障时自动复位功能，保证设备安全高效运行。