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起重门机大车纠偏编码器选型注意事项
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  一.门机大车起重设备的特殊性:
  
  门机起重设备的安全性要求越来越突出,安全*的概念在控制中越来越重要,按照规定,40米以上的大跨径门机必须加装双轨同步纠偏控制,以防止左右双轨的门机轮子超偏而啃轨,甚至脱轨的事故发生,出于安全的要求,门机左右双轨的轮子需要多点同步控制,速度、位置等信息的可靠反馈直接涉及到控制安全可靠,而门机起重设备的环境特殊性,又决定了这些信号传感器及传输的选择的特殊性:
  
  1.现场复杂的工作环境,变频器、大电机及高低压电源系统,信号电缆常常与动力线一同布排,现场的电气干扰较严重。
  
  2.设备移动性,长移动距离,接地较困难。
  
  3.信号传递距离要求远,信号数据的安全可靠性要求高。
  
  4.同步控制需要信号传递实时性高,可靠。
  
  5.很多是户外使用,防护等级、温度等级要求高,而工地工人培训程度较低,对产品使用宽容性要求高。
  
  6.成本问题,如果选择方案不佳,现场调试时间、多次服务的成本甚至可能高于编码器的成本。
  
  二.值多圈编码器在大车纠偏应用的意义:
  
  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、单圈值编码器、多圈值编码器等等,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,现在已经大部分选用了旋转编码器了,那么究竟选择什么样的编码器呢?
  
  增量编码器,编码器提供累加的脉冲信号,后续设备通过做加法获得相对位置变化量,停电后编码器不再输出信号,依靠后续接收设备记忆保存位置。另外,如现场有干扰(大型电机、变频),信号抗干扰差,会出现误计、漏计脉冲,而造成累计误差,而无法达到两个编码器的同步。普通增量信号不能远传,停电后大车不可有任何滑动,不然位置丢失。如上种种,增量型编码器显然不适合在大车纠偏中使用。
  
  增量型编码器码盘示意图:
  
  单圈值编码器,指只有一圈的值信号,在这一圈中,每个位置由多码道编码信号组成*编码,在一圈中使用,停电、干扰不受影响,位置*。但这种单圈值编码器只能在360度内工作,如果通过变速齿轮扩大测量角度,精度就很差了,同步精度无法保证;而如果直接单圈使用,通过后续接收设备记忆实现多圈控制(在多圈的计量方法上,其实和增量型编码器是一样的),在停电后,由于大车受风吹、下滑或人为移动,编码器超过半圈,就有可能超过计圈点,而失去位置;或者在计圈时正好发生干扰而计圈错误,就会错一圈!其仍然无法实现大车两边的位置的同步。尽管发生这种情况的概率不大,在调试中很难发现,但是其的确存在安全隐患,这种隐患一旦发生可能就是一次事故!
  
  单圈值编码器示意图:
  
  值多圈编码器是指在360度以后,编码器内部通过计圈齿轮组码盘继续值的测量,一般可达到4096圈的测量量程,这种编码器可以真正在大车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,从大车门机起重设备安全性的角度出发,值多圈编码器是必然的选择。
  
  多圈值编码器示意图:
  
  技术:021-36320991-998转8008
  
  上海精浦机电公司,专业的编码器生产、供应商。
  
  三.值多圈编码器的可靠性技术指标的选择:
  
  1.IP防护等级,指编码器在户外使用,防尘防水的保护等级,大车很多直接在室外露天使用,对于编码器需要有这种保护(IP等级是由专门的机关检测,给出认证报告),一般要求编码器外壳是IP67,转轴是IP65以上(可以直接雨淋,但不可较长时间浸水)。
  
  2.抗振动等级,同样有专门检测机关给出的认证报告,对于大车行走,震动较大,这个指标同样很重要,一般要求在10G(加速度)以上,有些现场zui好在20G。抗冲击,短时间的抗瞬时冲击能力,100G。
  
  3.温度等级,指编码器的工作温度,由于大车可能在天南地北都可能应用,温度使用等级一般要求在零下25度到70度,有些要求更宽。
  
  4.电磁兼容性(EMC),指编码器抗电气干扰(浪涌电压,静电,脉冲高压等)不损坏,信号仍然可靠的要求,对于大车,大型电机、变频,信号线可能与动力线一起行走,这个指标对于编码器的选则很重要,按国际标准,EMC应在2级以上。
  
  5.编码器电源极性保护,大车纠偏编码器到接收设备电缆较长,就相当于一个“感应天线”,对于周边电磁场的感应,可能是正向的,也可能是反向的,编码器具有这个保护功能,就不会损坏。
  
  6.其他,诸如信号传递距离,信号抗浪涌等等。
  
  以上这些内容,在刚刚使用中无法都反映出来,但是在使用以后,就会逐渐比出编码器的高低了。
  
  技术:021-36320991-998转8008
  
  上海精浦机电公司,专业的编码器生产、供应商。
  
  四.值编码器信号的选择
  
  值编码器的输出信号有并行多芯信号输出,4—20mA输出,RS485信号输出,SSI同步串联信号输出,现场总线PROFIBUS-DP信号输出,现场总线Canopen信号输出。
  
  1.并行信号输出,指多少位值编码器,就有多少根信号输出线,直接输出高低电平代表编码。对于值多圈编码器,位数在20位以上,这样,并行输出的信号电缆就可能要20多芯,长距离传输、接线的可靠性就降低,而编码器集中了20多位输出功率,散热性较差,编码器损坏概率大大增大。
  
  2.4—20mA模拟量输出,优点:简单,所有PLC都可以接收,缺点:模拟量有纹波,对于单编码器影响看不出来,对于双编码器,纹波误差有可能大于纠偏精度。
  
  3.RS485(或Modbus),由于是应答式的读取方式,对于两个编码器的扫描轮回,时间响应较慢,可能造成读取时间差产生的精度误差。
  
  4.SSI同步串联信号,在较长的传输电缆下(50米以上),时钟发送与数据接收的同步性已经牺牲,如果再有干扰信号,抗干扰能力已下降。
  
  5.现场总线PROFIBUS-DP,较成熟的现场总线,连接西门子300以上的PLC,对信号电缆接地有要求,专用电缆,总和成本(包括PLC、电缆、编码器等)较高。
  
  6.现场总线Canopen,专为汽车电子、安全设备设计的现场总线,用在起重设备,大车纠偏编码器非常适合。缺点:技术较新,具有此类编码器和接收控制器的较少,对于专业的技术服务有要求,只能由较专业的厂家来做。(此类选择,建议要找Canopen专业服务的厂家)。 上一篇 Canopen总线与Canopen值编码器 下一篇 选用单圈值编码器还是多圈值编码器的三个基本理由
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