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多圈绝对值编码器在大跨径门机上的应用
时间:2020-03-05 19:04 点击次数:
一. 绝对值多圈编码器在门机起重设备应用的意义:

    在门机起重设备的位置传感器使用中,有电位器、接近开关、增量编码器、单圈绝对值编码器、多圈绝对值编码器等等,相比较而言,电位器可靠性低,精度差,使用角度有死区;接近开关、超声波开关等只是单点位置的信号而不连续;增量编码器信号抗干扰差,信号不能远传,停电位置丢失;单圈绝对值编码器只能在360度内工作,如果变速扩大测量角度,精度就差了,如果直接单圈使用通过记忆实现多圈控制,在停电后,由于风吹、下滑或人为移动而失去位置。只有绝对值多圈编码器是可以真正在门机起重设备中安全使用的,其不受停电抖动的影响,可长距离、多圈数工作特性,内部全数字化,抗干扰,信号也可以实现远距离安全传输。所以,从门机起重设备安全性的角度出发,绝对值多圈编码器是必然的选择。

 二. Canopen 绝对值编码器在门机起重设备中的应用推荐

    CAN-bus(Controller Area Network)即控制器局域网,是国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式,CAN-bus已被广泛应用到各个自动化控制系统中。例如,在汽车电子、自动机械、智能大厦、电力系统、安防监控、船舶海运、电梯控制、消防安全、医疗器械等各领域,CAN-bus都具有不可比拟的优越性,尤其是目前正在风头上的高速铁路、风力发电,Can-Bus更是首选的信号标准。

    CAN-bus以其开发维护的低成本、高总线利用率、很远的传输距离(最远可达10Km)、高速的传输速率(最高可达1Mbps)、根据优先级的多主结构、可靠的错误检测和处理机制,全面弥补了传统RS-485网络的低总线利用率、单主从结构、无硬件错误检测的不足,使用户能组建起稳定、高效的现场总线控制系统,从而产生最大的实际价值。在起重设备等较恶劣应用环境中,由于Can-bus具有可靠的信号错误检测和处理机制,对于强干扰和无可靠接地的情况,仍能够较好地传输数据,而其硬件错误自检、多主站可冗余的特点,更是保证了控制设备的安全性。

   Canopen是基于CAN-bus总线的开放式协议,由CiA 协会管理,主要应用于车辆工业、工业机具、智能建筑、医疗器械、航海机具、实验室器材及研究领域,Canopen规范允许以广播方式传递讯息,也支持点对点收发数据,用户通过Canopen对象字典来执行网络管理、数据传输等操作。尤其是Canopen 具有抗干扰及多主站应用特性,可以形成实际的主站冗余备份,而实现控制的更安全。

    Canopen与其它的信号形式比较,其数据传递的更可靠,更经济通用,更安全(设备报错)。这些特性与其它输出的比较:并行输出信号—输出功率元件过多易损,芯线过多易断且电缆成本高;SSI输出信号—称为同步串联信号,距离远时或受干扰时,信号的延迟而使得时钟与数据信号不再同步,发生数据跳变;Profibus-DP总线信号—接地及电缆线要求高,成本过高,主站不可选性,且一旦总线连接关口或主站失效而造成整个系统的瘫痪等。以上这些在起重设备中的使用,有时可能是致命的,因此可以说Canopen信号在起重设备中使用具有其更可靠,更经济,更安全。

典型应用案例

1.门机大车行走同步纠偏—由两个Canopen绝对值多圈编码器检测左右轮行走的同步性,信号输出至Canopen接口的控制器DFC同步比较,同时,Canopen绝对值编码器可同时输出速度反馈,通过控制器提供变频器调速控制,实现小纠偏、大纠偏,超偏停车等控制。  
2.速度安全保护—Canopen绝对值编码器同时输出位置值与速度值(无需外部计算的直接输出),对于速度保护有更快的反应。3.安全冗余控制—利用Canopen的多主站冗余特性,DFC201控制器可双冗余备份,第二个控制器可根据用户需要增加,安全备份。

  4.安全纪录功能,DFC201控制器具有2G的SD存储卡,可事件纪录(黑匣子),以实现故障分析及防止工人违规操作(安全纪录检查),达到更安全的控制。

  5.停车定位防摇摆—利用Canopen绝对值编码器的位置、速度同时输出特性,可实现停车定位与缓速减速的双闭环控制,可合理停车速度、位置曲线,减少停车时吊点的摇摆。

  6.典型应用介绍:

    广东中山跨海大桥工地大跨径门机起重设备同步纠偏控制,约60米跨径,门机高度50多米,两个编码器信号至DFC控制器  电缆总长度180米。选配:

    1.Canopen绝对值多圈编码器—绝对值多圈编码器,2个:

      DOX58011K1R4096/4096-C,防护等级外壳IP67,转轴IP65;温度等级-25度—80度。

     2.Canopen控制器—基于Canopen的控制器:

       DFC201-----不仅可以作为主控制器,也可以作为冗余的备份控制

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