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編碼器在大跨徑門機應用

2018-05-12  來自: 徐州華宇電子測控有限公司 瀏覽次數:361

一. 絕對值多圈編碼器在門機起重設備應用的意義:

          在門機起重設備的位置傳感器使用中,有電位器、接近開關、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;接近開關、超聲波開關等只是單點位置的信號而不連續;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多圈控制,在停電后,由于風吹、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備中安全使用的,其不受停電抖動的影響,可長距離、多圈數工作特性,內部全數字化,抗干擾,信號也可以實現遠距離安全傳輸。所以,從門機起重設備安全性的角度出發,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備中的應用推薦

          CAN-bus(Controller Area Network)即控制器局域網,是國際上應用最廣泛的開放式現場總線之一。作為一種技術先進、可靠性高、功能完善、成本合理的遠程網絡通訊控制方式,CAN-bus已被廣泛應用到各個自動化控制系統中。例如,在汽車電子、自動機械、智能大廈、電力系統、安防監控、船舶海運、電梯控制、消防安全、醫療器械等各領域,CAN-bus都具有不可比擬的優越性,尤其是目前正在風頭上的高速鐵路、風力發電,Can-Bus更是首選的信號標準。

          CAN-bus以其開發維護的低成本、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)、根據優先級的多主結構、可靠的錯誤檢測和處理機制,全面彌補了傳統RS-485網絡的低總線利用率、單主從結構、無硬件錯誤檢測的不足,使用戶能組建起穩定、高效的現場總線控制系統,從而產生最大的實際價值。在起重設備等較惡劣應用環境中,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據,而其硬件錯誤自檢、多主站可冗余的特點,更是保證了控制設備的安全性。

      Canopen是基于CAN-bus總線的開放式協議,由CiA 協會管理,主要應用于車輛工業、工業機具、智能建筑、醫療器械、航海機具、實驗室器材及研究領域,Canopen規范允許以廣播方式傳遞訊息,也支持點對點收發數據,用戶通過Canopen對象字典來執行網絡管理、數據傳輸等操作。尤其是Canopen 具有抗干擾及多主站應用特性,可以形成實際的主站冗余備份,而實現控制的更安全。

           Canopen與其它的信號形式比較,其數據傳遞的更可靠,更經濟通用,更安全(設備報錯)。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—稱為同步串聯信號,距離遠時或受干擾時,信號的延遲而使得時鐘與數據信號不再同步,發生數據跳變;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,且一旦總線連接關口或主站失效而造成整個系統的癱瘓等。以上這些在起重設備中的使用,有時可能是致命的,因此可以說Canopen信號在起重設備中使用具有其更可靠,更經濟,更安全。

典型應用案例

           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速控制,實現小糾偏、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。

          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),以實現故障分析及防止工人違規操作(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,可實現停車定位與緩速減速的雙閉環控制,可合理停車速度、位置曲線,減少停車時吊點的搖擺。

     6.典型應用介紹:

          廣東中山跨海大橋工地大跨徑門機起重設備同步糾偏控制,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

關鍵詞: 編碼器在大跨徑門機應用           

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