无线遥控器在自动化设备中的集成应用

0 概述

全自动浸漆流水线设备是山推工程机械股份有限公司重点安全监控设备，采用多极滑触线按不同工位供电分段供电，滑触线分断间存在断口（图 1）。浸漆线运行时，环链起重小车挂载工件后，按照设定工艺要求，分别在各工位行走、停留、升降等动作。当小车集电器电刷通过滑触线断口时,会产生电弧（打火现象），而浸漆线（油性油漆）属易燃易爆环境，因此存在较大安全隐患。为消除安全隐患并提高设备稳定性、可靠性，决定对设备进行升级改造工作。

1 起重小车供电采用接触器控制原理

起重小车供电采用接触器控制，相应工位滑触线通断电，需要做什么动作就供给什么电源，有如下特点：①采用6 道滑触线分段供电，每个工位单独供电；②定位识别采用断电后通过电机线圈绕子反馈到控制柜；③动作控制，小车葫芦动作则所在分段滑触线供电；④运行小车葫芦是双车运行。行走电机运行到滑触线断口处通断电过程易产生电弧，致使设备存在安全隐患。但是，现场观察发现，起重小车在两断口间运行时，运行稳定，集电器与滑触线间无打火现象。因此，只要整个自动线的滑触线连续、无断口，即可避免打火的安全隐患。但要实现滑触线全程无断口，需要增加工位信号传感器，实现运行小车的无线传输控制。

分段供电控制方式可保持正常通信、便于控制，但动作单一、不可逆；分段供电，断电打火。采用分段供电方式控制起重小车工作在浸漆工序，由于漆料易挥发、易燃，存在不安全隐患。无线通信控制方式，虽然信号干扰，但全程供电，不存在断电、打火现象；小车单独控制、动作可逆，可以有效规避断电产生电弧的现象，小车独立操控性能较好。两者相比采用无线通信控制安全性更好。

2 可行性分析

根据目前现状，从设备结构和安全可靠性两方面对全自动浸漆线设备进行可行性和适用性分析。

（1） 设备结构方面：分段滑触线可以改造为全程无断点供电；6 道滑触线可以满足无线控制的主电路需求；每组运行小车可以加装小型电控箱进行通信控制。

（2）安全可靠性方面：滑触线全程供电可以消除通断电瞬间的电弧；用防尘防电电控箱配置接触器控制小车葫芦的各个动作，可以有效避免电弧隐患。

公司中频设备较多，易产生干扰信号，部分设备采用无线控制模块进行信号传输，经常出现受到干扰而不能正常工作的现象。但是，公司在用的遥控行车有 30 多台，多年来运行稳定可靠，未发现干扰现象。

据调查，所用行车遥控器由某公司生产，其无线发射接收部分采用 PLL 相锁回路及石英电路，并带有安全码、汉明码等安全措施，有自动频率极小（＜

10 mW）、距离大（100～200m）、省电、高稳定性等特点。遥控器的 CPU 及外部电路有多重安全防护，CPU或外围元件出现故障时能自动停止输出，不仅能有效摒除外来干扰讯号，即使是内部元件故障亦能自动侦测并停止输出，安全性、可靠性较高。因此，该遥控器可以用于全自动浸漆线设备。

3 方案制定与实施

经过反复论证，行车遥控器可以应用于设备改造设计。重新设计电气控制系统、改造设备机械结构，制定实施方案并实施。

（1）由中控柜作为指令发送端，小车葫芦被动执行各个指令；

（2）以每个吊装小组（2 台小车葫芦）为一个控制单元（浸漆设备有 20 套小车葫芦，分为 10 个控制单元），对小车葫芦进行通信控制；

（3）每个控制单元增加电控箱配置接触器来控制各个动作；

（4）行车遥控器的按键操作融合到程序中，可以实现自动驱动；

（5）每个控制单元配备 1 套遥控器，同时再增加一套遥控器用于手动控制，该手动控制可以根据触摸屏选择需要控制的小车，实现手动遥控操作小车葫芦动作（如前进、后退、上升、下降）（图2）。

改造以后，浸漆线设备控制系统变指定驱动为指令驱动，系统可以实现独立控制：①定义小车车号；②点对点发送指令；③实现每个工位都可以手动执行各个动作；④对上件、下件、浸漆1、浸漆 2 位置增加保护程序，浸漆时间可以自定义。

4 结论

本项改造目实现了无线通信控制，不仅将起重行业在用的无线遥控器融合到自动化设备运行中，消除了油漆池的火灾隐患，提高了设备操作稳定性和灵活性，还降低了设备制造成本、降低后期维护保养成本，有利于提高企业经济效益。