ПЛК и удаленное управление для крановой техники

[DariaK]

Здравствуйте! Сразу скажу - я не студент и далека от тематики форума, но, волею судеб, вышло так, что я пишу проект по заданной тематике. В свое оправдание могу сказать, что тема эта для меня интересна, и я всеми силами пытаюсь в ней разобраться. Если совсем глупости говорю - извините!
А теперь к сути. Дано: отдельно взятый кресло-пульт машиниста крана в одном помещении, производственный мостовой кран - в другом. Нужно их связать беспроводной сетью.
Всё, что пока удалось найти: на кресло-пульт устанавливается модуль ввода дискретных сигналов (simatic sm321), на систему управления краном - модуль вывода (simatic sm322), между ними - коммутаторы и точки доступа (и, конечно же, шкафы связи). Верно?
Какие коммутаторы и точки доступа подойдут для заданных модулей?
Или проще посмотреть в сторону импортозамещения?

[Jackson]

Добрый!
Начнём с главного

Дано: отдельно взятый кресло-пульт машиниста крана в одном помещении, производственный мостовой кран - в другом. Нужно их связать беспроводной сетью.

Отлично. За окнами производственного помещения проезжает электровоз, или троллей с этого же самого крана - неважно - генерирует мощную помеху, Ваша беспроводная сеть ложится и груз в десяток-полтора тонн, висящий на кране, летит вниз. Ну либо кран забывает остановиться перед стенкой и выезжает из цеха вместе с грузом. Так нормально?

между ними - коммутаторы и точки доступа (и, конечно же, шкафы связи). Верно?

Какие коммутаторы? Какие точки доступа? Это должен быть суперпомехоустойчивый канал радиосвязи. Это кран, а не детская моделька. Для начала погуглите, как в принципе делаются такие системы связи и в каких условиях они применяются. Применяются, например на самоходных грузовых платформах MAMMOET. (и оператор далеко не везде использует беспроводный пульт - чаще используется как раз проводной). А шкафов связи готовых не бывает, так что нужны соответствующие.

И, забегая вперёд, если задача не обременена специальными условиями, которые в открытом доступе писать нельзя, то проще и дешевле положить или подвесить кабель. Как и какой - на форуме обсуждалось, помнится, и не раз.

Кто Вам эту задачу поставил?

Отправлено спустя 1 минуту 20 секунд:

Если совсем глупости говорю - извините!

Всё нормально. Не комплексуйте. На ошибках учимся (но не в железе, а в проекте - чтобы в железе их не было). Главное - разобраться

[ogorsv]

Добрый день!

У Schneider Electric есть вот такое решение:
Harmony eXLhoist Compact
Система беспроводного дистанционного управления
https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=170 ... 26nosw%3D1

[olexsa]

вышло так, что я пишу проект по заданной тематике.

С практической реализацией, или только бумажный вариант?

производственный мостовой кран

Для начала, пожалуй, надо начать вот с этого:
"ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ. ПРИКАЗ от 26 ноября 2020 г. N 461"ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ НОРМ И ПРАВИЛ В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ, НА КОТОРЫХ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ПОДЪЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ".
К примеру, здесь https://normativ.kontur.ru/document?mod ... a242698326

[UNTK_RAA]

Погуглите "радиуправление краном". Поисковик выдает много ссылок на готовые устройства типа пульт управление + приемное устройство с релейными выходами, которые можно подключить куда вы хотите. Вопросы, связанные с безопасностью, там уже реализованы.

[Jackson]

Вопросы, связанные с безопасностью, там уже реализованы.

Не верю.
Защита от радиопомех, создаваемых токоприёмником электровоза - тоже там как-то уже реализована?

[UNTK_RAA]

Как я понимаю, в случае обрыва связи кран выключится.

[zromz]

Всё, что пока удалось найти: на кресло-пульт устанавливается модуль ввода дискретных сигналов (simatic sm321), на систему управления краном - модуль вывода (simatic sm322), между ними - коммутаторы и точки доступа (и, конечно же, шкафы связи). Верно?
Какие коммутаторы и точки доступа подойдут для заданных модулей?

Если в двух словах - добавляем на пульт и кран сетевые модули, ну например CP 343-1, а они вяжутся через любые WIFi точки доступа. Если нужны промышленные модели - семейство SCALANCE W.

[Jackson]

Как я понимаю, в случае обрыва связи кран выключится.

Окей. Кран несёт хрупкий груз, стеклянную емкость с ядом. Едет. Подъезжает к крайней точке. Оператор, зная особенность груза, должен бы плавно тормозить перемещение чтобы не допустить раскачки. Но тут пропадает связь и кран стопорится - не так как хотел оператор, а просто встаёт на тормоза. Откуда автоматике знать, с чем на гаке едет кран: с тюком сена, с тонной хрусталя или вообще пустой? Висящий груз по инерции продолжает движение и начинает раскачиваться. К чему это приведёт - а бог его знает. Но качающийся на тросе посреди помещения хрупки тяжёлый опасный груз - ничего хорошего. И так всякий раз когда мимо проезжает какой-нибудь пробкотрон.

Сама безопасность.

Поэтому, к примеру, кран, перемещающий ТВЭЛы из зоны активной реакции в зону промежуточного хранения, имеет только проводное управление, хотя как раз вот там-то и было бы хорошо избавиться от проводов. Там всё экранировано и электромагнитная обстановка постоянная, пробкотронов нет.

Выше привели норматив по ПБ. Любое решение нужно сначала проверять на предмет соответствия ему, а не заявлениям производителя, и только потом думать над реализацией - гарантированно убедившись. В случае с радиосвязью и краном такую гарантию дать просто физически никак. Есть такие решения и они вполне живут, но с кучей допущений и ограничений, о которых явно не говорит производитель - это не его вахта.

Короче, лично я от автора для начала дождался бы результатов проверки безопасности, а уж потом бы думал дальше. Упомянутый автором WiFi (коммутаторы, точки доступа) явно безопасного решения не даёт, если ничем не дублирован.

[Sergy6661]

Всё, что пока удалось найти: на кресло-пульт устанавливается модуль ввода дискретных сигналов (simatic sm321), на систему управления краном - модуль вывода (simatic sm322), между ними - коммутаторы и точки доступа (и, конечно же, шкафы связи)

Какие еще шкафы связи? Два Ви-ФИ роутера между собой вяжутся спокойно.
Система управления краном в любом случае оснащена кучей датчиков и исполнительных механизмов и управлять этим должна локальная система на базе ПЛК с резервным пультом проводного управления, при этом программа ПЛК реализовывает алгоритмы управления как стандартные, так и для аварийных ситуаций и для проектирования системы необходимо четкое понимание технологии и перечень всех возможных аварий, без этого вы проектируете сферического коня в вакууме и все ваши изыскания не будут стоить бумаги, на которой напечатаны.

[kirillio]

2all
1. Радио пульты, кресла, джойстики - для ГПМ это нахлобучки верхнего уровня: нет связи = стоп машина! ; алгоритмы останова - это части функциональной безопасности, сидящие на стороне шкафа управления ГПМ.
2. Какими бы ни были радиоцацки - кнопкам на проводах быть! Где эти кнопки будут располагаться - проводной ли пульт , кабина ли крана или прибиты к забору - дело иное.
3. Типовые решения - это диапазон 433МГц, да, оно работает, но с оговорками; хорошо маслает на дистанциях десятков метров, когда оператор крана топчет подкрановую зону вместе с такелажными. Когда пульт/кресло в другой галактике - радио пульты до свидания! Ибо мало кто с радиоканалом работать умеет - это тот ещё шаманизм.
4. Тема пром.вайфая в принципе может затащить, тут неподалеку её обстоятельно протёрли, поиск в помощь.

[Jackson]

Типовые решения - это диапазон 433МГц

С ума сошли??? И любой школьник в радиусе 3-5 километров положит Ваш пульт? Даже не подозревая об этом! По этой причине влёгкую подавить половину автосигнализаций и гаражных ворот/шлагбаумов на приличной площади - просто нажав на тангенту радиостанции стоимостью 2к рублей, которые на каждом базаре валяются.
433 МГц - отказать!

Отправлено спустя 9 минут 18 секунд:

Тема пром.вайфая в принципе может затащить

ЕМНИП, наш коллега Александр Диев подробно рассказал, как на их заводе был найден пробкотрон, который систематически клал весь этот пром.вай-фай с лёгкостью необычайной. Устранить тот пробкотрон - без шансов. Не везде такие условия, но в каждой локации свой такой пробкотрон найдётся, я Вас уверяю.

[Jackson]

Добавлю для понимания того, почему я категорически против упомянутых решений на 433 МГц.

433 МГц - это гражданский разрешённный диапазон радиосвязи. Диапазон LPD, 40 каналов. По опыту, в городе первые 5 каналов постоянно забиты переговорами типа "вира-майна" со строек, на остальных можно найти себе место, но тоже без гарантии что кто-нибудь не влезет.
Есть ещё диапазон 446 МГц, тоже гражданский. Всего 16 каналов, но забит меньше. С теми же оговорками.

Всё это отлично работало бы, если бы гарантированно соблюдалось радиочастотное законодательство и если бы ГКРЧ (Государственный Комитет по РадиоЧастотам) не валял Ваньку а работал как положено. Потому что разрешённая гражданская мощность радиопередатчиков в диапазоне LPD - 10 милливатт, в диапазоне PMR - 500 милливат. Это уоки-токи, в прямой видимости в пределах городского двора и не больше. Поэтому диапазон PMR предпочтительнее - мощность в 50 раз больше.

Но это по закону. А по факту на любом рынке продаются эти китайские ручные трансиверы (рации) за копейки, которые имеют мощность 2, 4, 8 и даже 10 ватт (хотя больше 5 ватт уже бессмысленно), на такой мощности можно орать на всю Ивановскую, забивая всё что есть в округе километров на 3-5. В условиях леса я умудрялся работать даже на десятки километров всего с 500 милливатт мощности. Кто пользуется этими дешёвыми рациями? Да все кому ни лень. Их даже детям покупают в качестве игрушек. ГКРЧ на это положил с прибором, в эфире творится анархия. Там даже реклама есть.

Согласно законодательству, работа в "дырках", то есть на промежуточных частотах внутри сетки каналов (например, между 1 и 2 каналами) тоже запрещена. Вроде бы можно было, хоть и незаконно, работать на этих частотах не опасаясь что кто-то влезет. Однако те трансиверы что подороже (не 2к рублей а 2,5к) умеют работать не только в канальном, но и в частотном режиме, где вручную можно задать любую частоту с очень мелким шагом независимо от сетки каналов, так что и это тоже не гарантирует что кто-нибудь не влезет.

Гаражные ворота и автосигнализации, те что не современные цировые и не в СВЧ-диапазоне, работают как раз в одной из таких дырок, это закреплено законодательно, а значит общеизвестно - именно так их и глушат автоугонщики и взломщики - тем самым трансивером за 2,5к, просто нажал тангенту и всё это в радиусе нескольких кварталов легло, пока её держишь. Опять же, ГКРЧ это всё - до лампочки. Отдельные недалёкие люди влезают даже в диапазон GMRS (466 МГц), выделенный для спецслужб. Спецслужбы просто перешли на цифровую связь и проблемы как бы нет, её никто не видит. Но вы же все - не спецслужбы. А ещё более недалёкие люди тупо набирают на трансивере любую рандомную частоту и работают на ней на всю округу на предельной мощности (8, 10 ватт). Не со злого умысла, а просто им в голову не приходит что радиочастотный обмен как-то регламентирован. Сам видел и слышал. Поэтому и так тоже - уйдя в запрещённые диапазоны - можно нарваться.

Чтобы всё было официально, нужно обращение в ГКРЧ, который выделит вам свою собственную частоту и информацию эту закрепит в реестре радиочастотного обмена. За деньги. За большие. Вам просто продадут персональную частоту. Что это даст? Это даст то, что если какой-то упырь влезет на эту частоту, то Вы имеете право обратиться в соответствующие органы, которые должны того упыря вычислить, найти и дать по шапке (штраф и конфискация радиооборудования). Но сначала Вы нарвётесь, а потом уже органы начнут разюбираться, будет ли это разбирательство успешным - тоже большой вопрос.

А отдельные, как они себя называют, энтузиасты, работают уже и в цифре и в гигагерцовых диапазонах. Не говоря про такие средства как HackRF и SDR-трансиверы, которые стоят копейки, могут быть собраны на коленке и использоваться хоть в полевых условиях с лёгкостью необычайной. Спецслужбы и ГКРЧ заботится о радиочастотном порядке только вблизи стратегических объектов, а на остальной территории РФ творится вакханалия, полная анархия.

Можете купить дешёвенький SDR-приёмник, смастерить за полдня неплохую антенну на УКВ и услышать, что творится в радиоэфире в Вашем регионе. Это всё будет относительно компактное и возимое, можно даже перед принятием решения о применении просто поставить на объекте и промониторить в течение пары недель Ваш радиодиапазон. Может у Вас и нет там пробкотронов. Но опыт показывает что они находятся. Отдельную ветку про кружок радиолюбителя "очумелые ручки" можно открыть

Такова реальность. Поэтому к радиочастоным делам в России я отношусь очень скептически. На какой-либо регламент радиообмена тут положили все: пользователи потому что не знают или не хотят знать (что одно и то же), ГКРЧ потому что ничего не делает в этой части. Регламент соблюдают только производители оборудования (но он их особо и не касается), олдскульные радиолюбители, моряки, лётчики, железнодорожники и спецслужбы. Редкая контора регистрирует в ГКРЧ свои станции и получает выделенные частоты. Такова реальность.

[kirillio]

[+]

С ума сошли??? .... 433 МГц - отказать!

Плотный жупел в DMR он жеж не везде есть. :) пульты 4хх МГц имеют право на жизнь и работают, даже какое-то шифрование и фазовая автоподстройка на борту могут присутствовать. Да, оно с кучей условностей; да, оно не совершенно. Но оно есть, его пользуют. Тем более, что мощность передатчика зачастую исчисляется не единицами Вт а, сотнями мВт, опять же из соображений что

оператор крана топчет подкрановую зону вместе с такелажными

Поэтому ГКРЧ - ходят мимо.

В задаче топикстартера - кранить краном на той стороне луны - это другое.

[Jackson]

пульты 4хх МГц имеют право на жизнь и работают, даже какое-то шифрование и фазовая автоподстройка на борту могут присутствовать. Да, оно с кучей условностей; да, оно не совершенно. Но оно есть, его пользуют. Тем более, что мощность передатчика зачастую исчисляется не единицами Вт а, сотнями мВт, опять же из соображений что

оператор крана топчет подкрановую зону вместе с такелажными

В задаче топикстартера - кранить краном на той стороне луны - это другое.

Нет. Откуда эти выдумки?
В задаче топикстартера - вот что:

Дано: отдельно взятый кресло-пульт машиниста крана в одном помещении, производственный мостовой кран - в другом. Нужно их связать беспроводной сетью.

1. Кран мостовой. Он ездит как далеко? 5 метров? 50? 500?
2. Помещения разные. Одно - производственное. Второе - оператор. Что между помещениями? Шторка? ЖБ-стена 4 метра? Два километра коридоров с 50 дверями?
3. На территории одного цеха это всё или на разных сторонах Луны?
4. Как силовое электричество на кран попадает? Кабель или троллей?

Вы знаете ответы на все эти вопросы? Я - нет. И можно уже забить, потому что за столько времени автор не удосужился уточнить. А в это всё и упирается. А почему нельзя между этими помещениями кабель проложить - тоже очень интересно. Было бы, если бы автор интерес проявил хоть немного.