造船码头行车/电动葫芦限位器无线应用（海新船务重工项目简报）

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一、产品介绍

达泰1系工业级无线开关量传输器-DTD120H，可以直接代替有线进行点对点、一点对多点、多点对一点的开关量信号单双向传输。无线装置无需编程，运用全数字无线加密传输方式保证数据安全可靠，有效传输距离50KM，后期无运行费用。DTD120H提供1-99路开关量信号（信道数可定制）输入及输出功能，发射端与接收端成套使用。无线通讯装置发射端可接入开关量信号，例如，浮球开关，PLC，电磁阀等设备；输出端可接入数显表，DCS，PLC等设备。

主要应用场合与行业：产品广泛应用于水泥，冶炼，发电，煤炭，船舶，化工等复杂恶劣的工业场合，平均连续使用寿命超过8年以上。工业级远距离无线传输装置可以实现的功能有：实时监测水池液位及自动控制水泵的启停；堆取料机、卸料车、行车等移动大型机器的就地控制站与PLC之间的无线通讯；推轿车、拦焦车、熄焦车之间的无线互锁功能；推焦车除尘系统的无线控制等等。

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二、应用背景

江苏海新船务重工有限公司（简称“海新重工”）成立于2007年，公司以建造各类大型特种工程船舶，海洋工程装备为主流产品。公司占地40万平方米，年钢材加工量10万吨，拥有深水岸线800米， 10万吨级泊位3个，15万吨级干船坞一座，400吨跨度125米的龙门吊1座及中小吨位龙门吊30余座，造船设备设施齐全，工艺流程完善。已交付和在建项目有4500m3/h、6500 m3/h绞吸式，7000 m3/h、8000 m3/h耙吸式大型挖泥船、打捞起重船、铺管船、风电安装船等20余艘。

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三、项目背景

近年来，我国造船业在高技术船舶研发和建造方面持续取得新突破，据统计截止到2022年，我国造船业完工量、新接订单量、手持订单量三大指标国际市场均保持世界前列。随着船舶制造的综合能力不断提高，也带来了机械、冶金、电子等相关产业链的能力提升，数字化制造、智能化装备广泛应用，我国的造船业正在向着高质量发展稳步前行。
码头安装(设备和系统的安装) 船舶下水后常停靠于厂内舾装码头, 以安装船体设备, 机电设备，管道和电缆, 并进行舱室的木作, 绝缘和油漆等工作。通常采用行车、电动葫芦等起重机械设备来完成重物的提升、下降、平移搬运，从而减轻劳动强度，提升生产效率。

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四、现场需求

行车/电动葫芦起重机械限位器是用来限制机构运行范围的一种防护装置。当达到上升/下降限位位置时，限位器能自动切断电源，使行车/电动葫芦机构停止运行，防止吊钩继续上升拉断钢丝绳从而发生坠落事故；当行车/电动葫芦运行到限位位置后，防护尺带动限位开关的闭合触头分开而切断电源，运行机构将停止运转，进而在允许的制动距离内停车，避免硬性碰撞致使挡体对运行的行车/电动葫芦产生过度的冲击碰撞。大大提升了产品的性能，减少起重事故的发生。
由于码头船舶安装各工序复杂，为了改善操作环境、提高行车和电动葫芦的可靠性和灵活性，进行操作室控制系统的结构优化、操纵的智能化、驾驶室的人性化等更新升级。本次需要对于行车、电动葫芦的控制系统进行无线技改，用户考虑用无线的方式实现行车/电动葫芦端限位器与驾驶室控制柜之间的通讯。

设计要求：

1.行车电动葫芦起重机械系统共4组：#A、#B、#C、#D。分别为A行车折臂与A电动葫芦组、B行车折臂与B电动葫芦组、C行车折臂与C电动葫芦组、D行车折臂与D电动葫芦组。

2.主副驾驶室通过操作台控制行车/电动葫芦的限位器来实现起重机械系统作业。即完成行车/电动葫芦端运行、上升下降等类型限位器的开关量无线传输功能。行车/电动葫芦接收到驾驶室发来的作业指令，自动配合行车/电动葫芦的移动限位功能，从而配合船驳制造安装工作有序高效进行。

3.主副驾驶室与行车/电动葫芦距离50米以内，中间有少部分钢架结构遮挡。

4.主驾驶室控制操作A行车折臂与A电动葫芦组、B行车折臂与B电动葫芦组作业；副驾驶室控制操作C行车折臂与C电动葫芦组、D行车折臂与D电动葫芦组作业。

5.每组行车折臂控制系统指令有：折臂1上升、折臂1下降、折臂2上升、折臂2下降、折臂故障；每组电动葫芦控制系统指令为：前进限位、后退限位、超重、存放到位、葫芦左移限位、葫芦右移限位、备用。

五、无线解决方案

现场及驾驶室内同时存在对讲机系统、手持无线遥控器系统、驾驶室高频语音对讲系统等无线通讯设备，以及为行车/电葫芦滑动供电的高压电缆及码头钢架结构，都对我们的无线控制系统给出了严苛的考验。一旦无线控制部分出现问题，会对行车及电葫芦设备产生不可逆的损失。故达泰PLC无线通讯专家团队，最终决定采用我司研发的具有全数字无线信道加密功能的工业级无线开关量传输器来实现主副驾驶室与行车/电动葫芦端限位器的无线通讯。此套设备可以实现，8组不同功能的无线通讯设备同时工作，每个信道皆为独立加密信道，大大降低无线通讯过程中信号受到外界环境干扰的可能性。
方案的实施，采用8套达泰工业级无线开关量传输器DTD120HA来完成驾驶室控制柜与4组行车折臂和4组电动葫芦限位器的无线通讯工作。在#A、#B、#C、#D四组行车及电动葫芦控制柜端分别安装一块工业级无线开关量传输器DTD120HA，无需更改原有程序，即可完成驾驶室控制柜与4组行车折臂和4组电动葫芦限位器的点对点无线开关量信号传输功能，从而实现驾驶室无线操控行车与电动葫芦各机组作业。
无线通讯方案示意图 ▼

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六、成功案例

▶ 中达电子(苏州)有限公司，生产线工位与AGV小车加料无线程控，300米
▶ 宁波金田铜业，给料车和地面PLC无线通讯，500米
▶ 西安盛鹏石油科技有限公司，石油钻井用，200M
▶ 江阴苏龙热电有限公司，码头装/卸船机与地面连锁信号无线，5KM
▶ 江苏朝阳液压机械集团,200smart之间无线通讯
▶ 山东重联电动车辆制造有限公司,S7-1200之间无线通讯
▶ 吉林碳素厂，行车与地面PLC之间无线通讯
▶ 河北西斯派尔机械配件有限公司，叉车PLC无线控制
▶ 天津四院汽车设备制造有限公司，AGV小车和设备之间无线控制，300米
▶ 江西理工大学，移动小车上2路模拟信号传到PLC上，100M
▶ 邹平海大工控设备有限公司,送料小车和S7-300PLC之间无线通讯,100米
▶ 湖南博云东方粉末冶金有限公司，5个工位信号呼叫和PLC无线通讯，200m
▶ 苏州安利捷起重机电，控制顶部小车和地面输送线（编码器）同步随行，30m
▶ 中国汽车工业工程有限公司，PLC无线唤醒AGV小车，50m
▶ 安徽通利自动化设备有限公司，编码器与S7-1200之间通讯，1KM
▶ 持续更新