无线I/O让压机不再停机

　　位于美国阿拉巴马州 M c C a l l a 市的Gestamp Automoción工厂是一个西班牙一级汽车部件供应商，所有东西都是特大号的。地面是巨大的混凝土板，两台重达2000公吨的多工位压机几乎占据了整个空间。为了容纳这些大家伙，厂房的天花板建造得非常高，以至于上面的灯光都显得有点暗淡。在这巨大的空间中，唯一能听到的声音就是冲撞器冲击金属板时发出的震耳欲聋的咆哮声，金属板随之被冲压成了各种汽车部件。

　　Hiss, ka-JUNK, hiss, ka-JUNK, hiss, ka-JUNK..（规律的冲击.卸压声）

　　突然，世界清静了。

　　压机维护组组长Mike Mullins把坏消息告诉组员：“大家注意了，打电话告诉你们的妻子，你们今天要加班。把压机修好启动起来后，我们还得等到今天的预定产量完成。这肯定要点时间了。”当然，这种事情并不是第一次。

　　在17个国家的56个生产中心，Ges t ampAutomoción为大多数世界领先的汽车生产商提供金属部件，包括高端的Mercedes-Benz、Porsche、Bentley和BMW，以及大型汽车生产商Fo

rd、GM、Nissan和Suzuki。(很大一部分McCalla工厂的产品被销往阿州Tuscaloosa市的奔驰工厂。) Gestamp Automoción拥有并运转着70台多工位压机和100台先进的压机，但是在McCalla的多工位压机却出了问题。几乎每三个月，支持机器的硬接线网络就会损坏一次。这让工厂的维护小组感到很无奈，而且还损失了很多资金。

　　衡量损失

　　两台压机一小时能生产1800个部件，每次意外故障会使整个系统停止多达2小时。“我们使用的RG-6同轴电缆每英尺57美元，每次系统停机我们要更换165英尺的电缆，” Mullins说，“光更换电缆就要花费9400到9500美元，还不包括系统停机的其它损失。”

　　Mullins说他们曾经估算过，每停机一小时的间接损失在2500元左右—— 通常更换电缆需要好几个小时。总的来说，Gestamp每次更换电缆就需要耗费大约14500美元，还不算停机期间那1500到2400个组件的产量损失。

　　“通常一台冲压机每两到三个月就会出现一次这种情况。” Mullins说。

来源：ProSoft
台面电缆的锐角（左上所示）不可避免地造成电缆磨损并直接导致故障的产生。
尽管耗资巨大，尽管厚达10英寸的钢板可能对其有一定影响，无线电通讯显然是个不错的解决方案。

　　分析工作情况是解决问题的开端。实际工作的包括2台压机，每台都包含一个冲撞器，两个模具和两个台面。台面是非常大并可移动的金属盘，模具就放置在上面。模具决定了部件的形状。在这里，每个模具都有一辆一吨卡车那么大。

　　在冲压过程中，金属板被移动到台面上，并在模具上方停下。冲撞器提升后以800到1400公吨的冲击力下压，将金属板压在冲撞器和模具之间形成部件。当一个台面在冲压部件时，另一个就加载新的金属板。

　　网络电缆持续损坏，但是安装电缆是个更大的问题。电缆要穿过台面的电缆槽，会遭受剧烈的震动。电缆路径会经过一个很锐的角度，这不可避免的造成磨损并导致停工。

　　无线技术能起作用吗？

　　Gestamp的工程师们知道硬接线的限制很明显，他们需要一个更加可靠的网络。无线网络能解决这个问题吗? Mul l ins说，问题在于无线系统是否能适应如此严酷的环境。无线I/O的模块只能安装在台面下一个半封闭的位置。“我们这里的情况比较特殊，有一块巨大的移动钢板， ” 他说，“我们需要的是能穿透10英寸厚钢板的无线电波。”

　　这几台机器是由罗克韦尔自动化的Cont rolLogi x可编程自动化控制器(PAC)控制的。由于找到可以穿透钢板的无线电是不现实的，Mul l ins向当地的罗克韦尔自动化分销商寻求方案。发行商建议使用Prosoft Technology的六频跳频以太网无线电（型号 RL XFHE），它是罗克韦尔自动化的配套设备合作伙伴。

　　ProSoft Technology的无线技术战略产品经理Kevin Zamzow解释了这种无线电设备如何工作：“当直接的信号路径（直线）被堵塞了，信号会通过其它物体反射，经由某个间接路径到达无线电接收装置。由于会有多次反射，信号到达无线电接收装置的时间不一样，这样无线电设备就能识别不同的信号。ProSoft Technology的跳频率展频（FHSS）无线电设备能够根据窄带的“跳跃”和变化的频率识别反射的信号。与较高速、较宽波段的技术如802.11相比，多径传输干扰对其的影响相对较少。

来源：Prosoft
冲撞器提升并以800到1400公吨的冲击力下落，导致剧烈的振动并磨损电缆。

　　 以太网解决了问题

　　为了更换硬接线系统，四个Al len-Bradley Flex I/O ControlNet通讯适配器（每个台面一个）被替换成EtherNet/IP适配器和一个ProSoft以太网无线电设备。每套可编程自动化控制器都另外装配了一块1756-ENBT以太网卡和以太网无线电设备。

　　“EtherNet/IP被设计成一个不依赖传播媒介的解决方案，” 罗克韦尔自动化的战略应用经理 Cliff Whitehead说，“这种高度的适应性让Gestamp直接从他们的无线应用中获益。”ARC顾问集团的Harry Forbes详细说明道：“基于以太网的自动化网络的一个重要优势是构建无线以太网方案的多样化。这些解决方案能在制造业的应用中产生巨大的效用。”

　　Mullins说：“我们最初担心钢板会阻碍无线电的工作，让我们无法接受到信号。但是尽管台面阻挡了无线电的直线传播路径，无线电仍然像能穿过台面一样正常工作。

　　这个特殊的实例说明，尽管物理准则不能被改变， 但是只要应用合理的技术仍然能设法克服由此产生的障碍， 在这个案例中， 这个技术就是正确的工业无线解决方案。在这个

系统运行了2年后，Mullins仍然对它的性能非常满意： “ 无线电设备工作得比预期还好。我们对此感到非常欣慰。”

　　在使用了ProSoft Technology的工业级跳频无线电产品后，Gestamp解决了困扰McCa l l a工厂多时的停机问题。而工厂也因此每年减少了包括产量损失在内的174000美元额外开支。

　　更多信息，请访问：www.prosoft-technology.com/wireless