編碼器在大跨徑門機應(yīng)用
2018-05-12 來自: 徐州華宇電子測控有限公司 瀏覽次數(shù):1099
一. 絕對值多圈編碼器在門機起重設(shè)備應(yīng)用的意義:
在門機起重設(shè)備的位置傳感器使用中,有電位器、接近開關(guān)、增量編碼器、單圈絕對值編碼器、多圈絕對值編碼器等等,相比較而言,電位器可靠性低,精度差,使用角度有死區(qū);接近開關(guān)、超聲波開關(guān)等只是單點位置的信號而不連續(xù);增量編碼器信號抗干擾差,信號不能遠傳,停電位置丟失;單圈絕對值編碼器只能在360度內(nèi)工作,如果變速擴大測量角度,精度就差了,如果直接單圈使用通過記憶實現(xiàn)多圈控制,在停電后,由于風(fēng)吹、下滑或人為移動而失去位置。只有絕對值多圈編碼器是可以真正在門機起重設(shè)備中安全使用的,其不受停電抖動的影響,可長距離、多圈數(shù)工作特性,內(nèi)部全數(shù)字化,抗干擾,信號也可以實現(xiàn)遠距離安全傳輸。所以,從門機起重設(shè)備安全性的角度出發(fā),絕對值多圈編碼器是必然的選擇。
二. Canopen 絕對值編碼器在門機起重設(shè)備中的應(yīng)用推薦
CAN-bus(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng),是國際上應(yīng)用最廣泛的開放式現(xiàn)場總線之一。作為一種技術(shù)先進、可靠性高、功能完善、成本合理的遠程網(wǎng)絡(luò)通訊控制方式,CAN-bus已被廣泛應(yīng)用到各個自動化控制系統(tǒng)中。例如,在汽車電子、自動機械、智能大廈、電力系統(tǒng)、安防監(jiān)控、船舶海運、電梯控制、消防安全、醫(yī)療器械等各領(lǐng)域,CAN-bus都具有不可比擬的優(yōu)越性,尤其是目前正在風(fēng)頭上的高速鐵路、風(fēng)力發(fā)電,Can-Bus更是首選的信號標準。
CAN-bus以其開發(fā)維護的低成本、高總線利用率、很遠的傳輸距離(最遠可達10Km)、高速的傳輸速率(最高可達1Mbps)、根據(jù)優(yōu)先級的多主結(jié)構(gòu)、可靠的錯誤檢測和處理機制,全面彌補了傳統(tǒng)RS-485網(wǎng)絡(luò)的低總線利用率、單主從結(jié)構(gòu)、無硬件錯誤檢測的不足,使用戶能組建起穩(wěn)定、高效的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),從而產(chǎn)生最大的實際價值。在起重設(shè)備等較惡劣應(yīng)用環(huán)境中,由于Can-bus具有可靠的信號錯誤檢測和處理機制,對于強干擾和無可靠接地的情況,仍能夠較好地傳輸數(shù)據(jù),而其硬件錯誤自檢、多主站可冗余的特點,更是保證了控制設(shè)備的安全性。
Canopen是基于CAN-bus總線的開放式協(xié)議,由CiA 協(xié)會管理,主要應(yīng)用于車輛工業(yè)、工業(yè)機具、智能建筑、醫(yī)療器械、航海機具、實驗室器材及研究領(lǐng)域,Canopen規(guī)范允許以廣播方式傳遞訊息,也支持點對點收發(fā)數(shù)據(jù),用戶通過Canopen對象字典來執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮?。尤其是Canopen 具有抗干擾及多主站應(yīng)用特性,可以形成實際的主站冗余備份,而實現(xiàn)控制的更安全。
Canopen與其它的信號形式比較,其數(shù)據(jù)傳遞的更可靠,更經(jīng)濟通用,更安全(設(shè)備報錯)。這些特性與其它輸出的比較:并行輸出信號—輸出功率元件過多易損,芯線過多易斷且電纜成本高;SSI輸出信號—稱為同步串聯(lián)信號,距離遠時或受干擾時,信號的延遲而使得時鐘與數(shù)據(jù)信號不再同步,發(fā)生數(shù)據(jù)跳變;Profibus-DP總線信號—接地及電纜線要求高,成本過高,主站不可選性,且一旦總線連接關(guān)口或主站失效而造成整個系統(tǒng)的癱瘓等。以上這些在起重設(shè)備中的使用,有時可能是致命的,因此可以說Canopen信號在起重設(shè)備中使用具有其更可靠,更經(jīng)濟,更安全。
典型應(yīng)用案例
1.門機大車行走同步糾偏—由兩個Canopen絕對值多圈編碼器檢測左右輪行走的同步性,信號輸出至Canopen接口的控制器DFC同步比較,同時,Canopen絕對值編碼器可同時輸出速度反饋,通過控制器提供變頻器調(diào)速控制,實現(xiàn)小糾偏、大糾偏,超偏停車等控制。
2.速度安全保護—Canopen絕對值編碼器同時輸出位置值與速度值(無需外部計算的直接輸出),對于速度保護有更快的反應(yīng)。
3.安全冗余控制—利用Canopen的多主站冗余特性,DFC201控制器可雙冗余備份,第二個控制器可根據(jù)用戶需要增加,安全備份。
4.安全紀錄功能,DFC201控制器具有2G的SD存儲卡,可事件紀錄(黑匣子),以實現(xiàn)故障分析及防止工人違規(guī)操作(安全紀錄檢查),達到更安全的控制。
5.停車定位防搖擺—利用Canopen絕對值編碼器的位置、速度同時輸出特性,可實現(xiàn)停車定位與緩速減速的雙閉環(huán)控制,可合理停車速度、位置曲線,減少停車時吊點的搖擺。
6.典型應(yīng)用介紹:
廣東中山跨海大橋工地大跨徑門機起重設(shè)備同步糾偏控制,約60米跨徑,門機高度50多米,兩個編碼器信號至DFC控制器 電纜總長度180米。選配:
1.Canopen絕對值多圈編碼器—絕對值多圈編碼器,2個:
DOX58011K1R4096/4096-C,防護等級外殼IP67,轉(zhuǎn)軸IP65;溫度等級-25度—80度。
2.Canopen控制器—基于Canopen的控制器:
DFC201-----不僅可以作為主控制器,也可以作為冗余的備份控制器