造船码头行车/电动葫芦限位器无线应用

一、应用背景

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份额均保持世界前列。连续13年位居全球居首。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。

二、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。

三、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。

四、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。因此可采用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。

无线通讯方案示意图 ▼

方案的实施，采用8套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。

审核编辑 黄宇