無線通訊模塊SY-S72在高速絞線機上的應用
一、 背景技術
高速絞線機又名束絲機，能廣泛應用于各類軟/硬導體線(銅線、漆包線、鍍錫線、銅包鋼、銅包鋁等)及電子線的絞合，如:電源線、電話線、音頻線、視頻線、汽車線、網絡線等。
由于技術力量薄弱,國際國內線纜產業(yè)市場仍由日韓等國掌控,以該行業(yè)主要產品微同軸線為例,其生產主要集中在日本,國內90%的市場也被日本企業(yè)占領。
在傳統(tǒng)的以及目前正在運行的大多數高速絞線機上，在主軸上以及采用了電滑環(huán)的裝置來進行能源與信號的傳輸。電滑環(huán)顧名思義就是用來導電的滑環(huán)在所有滑環(huán)系列中使用最廣泛，也稱電刷、碳刷、集電環(huán)、集流環(huán)、匯流環(huán)、旋通、旋轉電氣關節(jié)，專用于在無限制連續(xù)旋轉時，傳輸功率電源、信號電源。定子與轉子部分分別引出導線連接固定結構與旋轉結構的電源與終端電器，并隨之旋轉。根據其整體結構的不同，分為實圓滑環(huán)（在旋轉體上挖一個孔，安裝滑環(huán)），空圓滑環(huán)（將滑環(huán)安裝在旋轉軸上），以及分離滑環(huán)、扁盤滑環(huán)、水銀滑環(huán)、特型滑環(huán)等等。負責為旋轉體連通、輸送能源與信號的電氣部件。根據傳輸介質來區(qū)分，滑環(huán)分為電滑環(huán)、流體滑環(huán)、光滑環(huán)。也可通俗的統(tǒng)稱為“旋轉連通”或“旋通”。 滑環(huán)通常安裝在設備的旋轉中心，主要由旋轉與靜止兩大部分組成。旋轉部分連接設備的旋轉結構并隨之旋轉運動，稱為“轉子”，靜止部分連接設備的固定結構的能源，稱為“定子”。滑環(huán)整體依靠彈力搭接原理、滾動搭接原理、或密封原理，以及巧妙的運動結構與密封結構設計、精密的零件制作配合、合理的選材等，構成穩(wěn)定可靠的旋轉連通系統(tǒng)。只要將滑環(huán)附著于無限旋轉的設備上，就可以給旋轉體提供動力能源，使旋轉體在無限旋轉運動的同時，還能進行其它運動、或檢測旋轉狀態(tài)下的工作狀況。
某種高速絞線機主要技術特點如下：
1．主軸最高轉速為3000rpm；
2．自動張力控制:絞線時，收線從盤底收到滿盤時收線張力需不斷增大，本機能自動跟蹤調節(jié)收線張力；使整盤收線張力均勻一致，同時本機還能不停機調節(jié)張力；
3．主機為機油潤滑，自然循環(huán)冷卻，有效延長主軸軸承使用壽命。過線系統(tǒng)采用新型結構，導線從主軸導輪直接過線到弓帶上，減去了由于鋁盤上的轉角導輪故障而引起的的刮傷及跳股現象；
4．機內設三道緊壓裝置,保證導體絞合后的圓整度,降低絕緣材料的損耗；
5．整機采用同步帶傳動，機內無潤滑點，保持機內清潔，絞線無油污，適應各類表面清潔度要求較高的線種之導體絞合；
6．調整絞距只需更換一只引取輪，調整絞向只需扳動換向桿，簡捷地操作，從而降低作業(yè)者的失誤率及工作強度。·整機軸承均采用日本知名品牌，弓帶采用新型材料制作，柔性好，在高速運轉時避免因震動引起的跳股，變頻器、PLC、磁粉離合器、電磁剎車、液壓千斤頂等均采用進口知名品牌,降低故障率和維護成本。
二、 問題
舉例如下，某電線工業(yè)生產廠，在生產車間應用著多家供應商的高速絞線機。高速絞線機在運行過程當中，涉及到的控制系統(tǒng)包括PLC（西門子 S7-200）、變頻器以及威綸觸摸屏等幾個主要部分。在設備運行過程當中，可能會遇到以下的問題：
1. 傳統(tǒng)的電滑環(huán)也稱為“集電環(huán)”或“匯流環(huán)”。國內幾十年前已有成熟的設計技術及成熟的制作工廠，主要傳輸大電流，采用碳刷緊靠銅環(huán)的技術。缺點：局限于傳輸大電流，而且，因磨擦產生大量碳合金粉，需要定期清理或更換碳刷。
2. 控制系統(tǒng)對主軸轉速進行調節(jié)控制的時候，通訊數據信號通過傳統(tǒng)的電滑環(huán)的方式進行傳輸，隨著生產效率以及技術要求的提高，電滑環(huán)的適應性越來越低。在生產過程中，可能會因為信號傳輸出了故障導致存在生產安全隱患?？刂葡到y(tǒng)從主軸上讀取某些技術或者設備運行參數時，傳統(tǒng)的方式也是通過電滑環(huán)進行數據傳輸，由于電滑環(huán)是隨著主軸高速旋轉，磨損問題不可避免，需要頻繁更換，從而導致生產停機，帶來巨大的損失。
三、 賽遠的無線數據傳輸方案
結合客戶的需求情況，給出詳細解決方案，重點解決客戶如下問題：
1. 在主軸上裝上一個PLC，進行數據采集與數據通訊的功能；
2. 采用無線數據通訊的方式，通過PLC對PLC（均為西門子S7-200的PLC）之間的無線通訊，取代傳統(tǒng)的電滑環(huán)在主軸上的數據通訊功能?？刂乒窭颬LC端，由于采用的是西門子的S7-200，所以采用賽遠無線通訊模塊SY-S72，支持無線MODBUS通訊連接，實現PLC與PLC之間的數據與控制信號的傳輸。在高速絞線機的旋轉部分，無線通訊模塊SY-S72與PLC一起安裝在主軸上，跟隨主軸一起高速旋轉。SY-S72的工業(yè)級IC設計，抗震性強，帶前向糾錯功能，即使是在高達3000rpm的轉速環(huán)境下，性能依舊穩(wěn)定可靠！
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