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值多圈编码器在悬臂吊起重机上的应用
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(一)悬臂吊起重机双编码器控制系统

    只需一台变频器即可控制起重机的提升和旋转动作,分别控制悬臂吊起重机的提升用电机和旋转用电机。三菱电机A700-C9系列变频器可连接2只编码器进行连接,分别控制2台电机;由软件实现*第二电机的切换,方便可靠。 


(二)主从控制系统

    应用在行车系统的主钩、副钩共同吊运一个物体时,确保这个物体平行上升及下降。利用变频器的主从控制功能,可以保证多台电机拖动同一刚性物体时,能够同时出力。


  (三)基于值编码器与变频器的多电机同步控制及安全保护

    两个电机或更多个电机的同步及联动问题,是生产中经常需要的一种应用,由于生产中通过变频器对电机的调速控制已经做的很多,双变频电机或多变频电机是否就能够实现可靠位置同步及联动,而无需更换成伺服电机?

    机械刚性连接,这是zui直接的方法,可通过机械同轴、机械凸轮开关组合实现。但这个涉及到机械结构设计的允许,而多轴机械凸轮开关组的成本不低。

    变频器同速指令的开环“同步",一个变频器一拖二,或相同的电位器-电压指令给多个变频器的同速指令,由于电位器或电流、电压的模拟量精度较低,这种同速指令本身的精度不高,更何况各个电机的负载可能不同,电机实际速度的滞后,zui终的结果是各个电机实际速度有偏差,即使很小,时间累积下相互位置越来越偏,而无法同步。

    变频器PG卡+增量编码器信号反馈的同步,在欧日中变频器中已经设置此项功能,有变频电机附加增量编码器信号,反馈给PG卡,由此内部做反馈位置同步对比,调整变频器速度输出量值,而达到同步。确实此类同步已经是真正意义上的位置同步了,但是一方面是需要中的变频器,并配置PG卡,成本较高;另一方面增量脉冲信号对于变频器内部的逆变过程中的谐波抗干扰较差,常有丢脉冲而失位,或停电刹车后的两个电机惯性不一致,位置出现偏差,增量编码器没有位置“停电记忆"能力,而使“同步"不再可能。


    有没有即经济又方便,而且能确保双电机或多电机“同步"可靠的实现?为此有了基于值编码器信号反馈给PLC,控制变频器速度调整的多电机同步纠偏方案(以双路同步纠偏为例):

    1、配置

    两个值多圈编码器,Canopen信号输出,国产品牌GEMPLE,型号GMX425Canopen;

    两个普通变频电机;

    两个普通的变频器,可通过输入420mA信号调速;

    一个基于zui经济的国产化小型PLC,可配置Can接口(例如国产PFC80同步控制器)。

    输入:编码器Canopen信号,上行下行指令;

    输出:电机启、停、正反转,两路模拟量给各个变频器调速。

    一个国产3.5寸触摸屏,设置位置及输出电流。启动停止触发。

    2、工作原理

    值多圈编码器(GMX425)安装于涡轮蜗杆减速箱低速端上,与机械输出轴同轴。或者安装于轨道测量轮上,跟着大车小车的移动旋转测量。

    两个GMX425值编码器信号以Canopen总线接入PLC,地址01,64,波特率500KHz;

    PLC接收两个值编码器信号,随时做值位置同步对比,同时输出两路420mA(或0-10V)分别给两个变频器;

    变频器获得的速度指令即模拟量信号,是PLC根据两个编码器位置比较后,根据位置偏差计算给出的,以保证两个电机的位置在偏差范围内。

    停车位置,电机提前位置多点连续减速,至停车点前速度基本一致,停车位置由值编码器保证,准确位置停车、同步,并不受停电后位置移动影响。

    3、实际应用案例

    上海江南造船厂大跨径门机同步纠偏,采用2个Canopen的值多圈编码器配套PLC来实现同步纠偏的功能,当左右大车轮出现偏差时,PLC输出开关点,变频器接收到开关点调频,大车差距20cm输出慢速开关点,变频器对偏差的大车轮慢速修正,大车差距30cm输出快速开关点,变频器进行快速纠偏;大车差距50cm强制停车。同时因为采用了值编码器,可以显示左右行程差值,纠偏点可进行手动设置。

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