無線以太網信息交換

為了克服傳統滑觸線數據信息交換量受限、系統可靠性低及電氣安裝復雜等缺點，通過大量的調研和分析，我們把無線以太網通信技術應用在空中自行小車信息交換中，替代傳統的滑觸線信息交換方式，通過無線以太網模塊的發射/接收信號，與主控PLC進行信息交換。僅需要4級滑觸線即可滿足自行小車電源的使用，用于信息交換的6級（4極）滑觸線可以取消，大大減少了滑觸線的使用數量。

1. 信息交換無限量

通過無線以太網通信模塊的發射/接收數據包進行信息交換，系統可以任意地增加所需要的控制信號，信息交換量不再受到限制，大量的故障報警信息可以傳送給主控PLC，從而實現了主控PLC對空中自行小車的實時監控，使系統可以實現比傳統滑觸線方式環線小車更多的功能。

2. 系統的可靠性高

無線以太網信息交換方式取消了6級用于信號控制的滑觸線，僅留4級為空中自行小車提供電源。滑觸線和碳刷的減少，避免了自行小車抓取工件上、下抖動和碳刷接觸不良造成的信號丟失，以及碳刷長期與滑觸線摩擦，碳粉滯留在滑觸線分段處或者滑觸線上造成的信號誤傳輸。空中自行小車和主控PLC的信息交換通過無線以太網通信模塊進行交換，無需通過滑觸線和繼電器經由電纜和主控PLC交換，使系統的故障點大大較少，從而提高了系統的可靠性。

3. 電氣安裝簡單

取消了用于信號交換的6極滑觸線，減少了大量的控制電纜的安裝。空中只需要1根網線連接無線以太網模塊和主控PLC，數據信息通過安裝在自行小車上的無線以太網發射/接收模塊和安裝在環線自行小車的鋁型軌道的無線以太網接收/發射模塊進行交換，同時也減少了自行小車隨車電控柜和主控柜大量的中間繼電器和I/O模塊的使用，使安裝、接線和維修簡單化。

4. 維護方便

采用無線以太網通信技術作為信息交換方式的環線空中自行小車控制系統，控制信號的電纜幾乎比傳統滑觸線信息交換方式減少了90%，故障點大大減少，使系統的硬件連接更加簡單。系統信息交換出現故障，只需要重新配置安裝在自行小車和環線鋁型軌道的無線通信以太網模塊的IP地址即可，大大節約了故障查找的時間，使系統維護更加方便。

無線以太網信息交換方式的應用

基于無線以太網信息交換方式的優勢，我們首次在五菱鴻途車身焊裝生產線中的環線空中自行小車輸送控制系統上進行大膽嘗試。下面以五菱鴻途環線空中自行小車控制系統為例，介紹無線以太網信息交換方式在實際生產中的應用。

1. 無線以太網通信模塊RadioLinx

ProSoft公司的無線通信模塊RadioLinx，提供以太網和串口（RS232、RS422和RS485）應用解決方案，包括無線以太網通信模塊、無線串口通信模塊和無線以太網/串口通信組合模塊。

在五菱鴻途車身焊裝線環線空中自行小車控制系統采用無線以太網通信模塊（RadioLinx Ethernet Switch) RLX-FHE，它具有以下特點：

（1）無線交換機獨立于協議。
（2）單體數據轉發器、中繼器和遠程端。
（3）對等通信及診斷。
（4）擁有自己的IP地址。
（5）在25km范圍內，傳輸速率為250kbit/s。
（6）硬件可加密，安全性高。
（7）傳輸數據的頻率為2.4GHz。

2．無線通信模塊方案

采用Prosoft公司的無線通信模塊RadioLinx取代傳統滑觸線信息交換方式，使空中自行小車PLC和主控PLC通過無線以太網進行數據信息交換。

在整個方案中，共使用5個無線以太網通信模塊RLX-FHE（A、B、C、D和E），其中1個模塊A和主控PLC通過網線相連（如圖1所示），其余4個模塊B、C、D和E分別安裝在4臺自行小車上，和自行小車的PLC相連（如圖2所示）。模塊A、B、C、D和E之間構成一個小型的局域網，通過無線以太網實現之間的數據交換。

模塊A通過無線以太網采集模塊B、C、D和E的相關信息，和它相連的主控PLC對所采集的數據進行處理；然后把經過主控PLC處理的信息通過無線以太網發射給模塊B、C、D和E，每臺自行小車的PLC對數據進行處理，傳送給相應的執行機構（如電機）；同時，每臺自行小車的PLC也會對執行機構上相關傳感器的信號進行處理，以數據包的形式通過安裝在小車上的RLX-FHE模塊B（C、D或E）通過無線以太網發送給模塊A，模塊A把接收到模塊B、C、D和E的相關信息傳送給主控PLC，使每臺自行小車執行相關的工藝動作。

通過5個無線通信模塊RLX-FHE，把自行小車的PLC和主控PLC通過無線以太網的形式連接在一起，使主控PLC能夠準確判斷每臺自行小車的狀態，并給每臺小車傳輸相應的數據，使自行小車執行下一步工藝操作。

3. 經濟效益

對于控制系統來說，系統的可靠性和穩定性至關重要。而評判一個系統的穩定性，最重要的指標就是系統的故障率。故障率越低，系統的穩定性就越高。對于由控制系統構成的生產線來說，系統穩定性越高，生產線的停線率越低，產生的經濟效益越高。

采用滑觸線信息交換方式的控制系統，故障主要集中在碳刷、滑觸線和繼電器等方面。兩種通信方式的故障率進行比較后，我們發現采用無線以太網通信信息交換方式的控制系統明顯優于滑觸線信息交換方式，碳刷、滑觸線的故障率大大降低，繼電器故障率為零。

以五菱鴻途生產線為例，如果每天每班停線減少1min，1個月的停線時間就會減少90min。生產線每個月就能多生產出30臺五菱鴻途。每臺五菱鴻途平均價值為5萬元，那么公司無形中1個月就多增加150萬的產值，1年就會多增加1800萬的產值。

結語

環線空中自行小車輸送控制系統采用無線以太網信息交換方式代替滑觸線信息交換方式，在很大程度上提高了控制系統的靈活性，數據交換無限量，使控制信號增加不再受限；同時，滑觸線、碳刷的減少，使得系統穩定性提高，故障點大大減少，生產線的停線率大大降低；電氣安裝相對簡單，控制電纜、信號電纜大量減少，使整個系統維護相對簡單，值得推廣。