Applicazioni encoder/Macchine di sollevamento
Encoder per macchinari di sollevamento
Caso applicativo di controllo della correzione sincrona di apparecchiature di sollevamento con gru per porte di grandi dimensioni basato sul bus di campo Canopen.
uno. La particolarità delle attrezzature di sollevamento con gru per porte:
I requisiti di sicurezza delle attrezzature di sollevamento con gru per porte stanno diventando sempre più importanti e il concetto di sicurezza sta diventando sempre più importante nel controllo. Secondo le normative, le gru con porte di grandi dimensioni superiori a 40 metri devono essere dotate di controllo di correzione sincrona a doppio binario per evitare doppi binari sinistro e destro. L'incidente della ruota della macchina della porta è troppo strano e rosicchia il binario o addirittura deraglia. A causa dei requisiti di sicurezza, le ruote a doppio binario sinistra e destra della macchina per porte devono essere controllate in più punti. Il feedback affidabile di velocità, posizione e altre informazioni è direttamente correlato alla sicurezza e all'affidabilità del controllo. La particolarità dell'ambiente dell'attrezzatura di sollevamento della gru determina la particolarità della selezione di questi sensori e trasmissioni di segnale:
1. Nel complesso ambiente di lavoro in loco, convertitori di frequenza, motori di grandi dimensioni e sistemi di alimentazione ad alta e bassa tensione, i cavi di segnale sono spesso disposti insieme alle linee elettriche e l'interferenza elettrica in loco è molto grave.
2. Mobilità dell'attrezzatura, lunga distanza di spostamento, difficile messa a terra.
3. La distanza di trasmissione del segnale è lunga e la sicurezza e l'affidabilità dei dati del segnale sono elevate.
4. Il controllo sincrono richiede una trasmissione del segnale affidabile e in tempo reale elevata.
5. Molti di essi vengono utilizzati all'aperto, con requisiti elevati in termini di livello di protezione e livello di temperatura, ma basso livello di formazione dei lavoratori ed elevati requisiti di tolleranza del prodotto.
due. Il significato dell'encoder multigiro a valore assoluto nell'applicazione delle apparecchiature di sollevamento con gru per porte:
Nell'uso dei sensori di posizione per le gru per porte si trovano potenziometri, interruttori di prossimità, encoder incrementali, encoder assoluti monogiro, encoder assoluti multigiro, ecc. In confronto, l'affidabilità dei potenziometri è bassa, scarsa precisione, zona morta nell'angolo di utilizzo; Gli interruttori di prossimità, gli interruttori a ultrasuoni, ecc. sono solo segnali di posizione a punto singolo ma non continui; L'anti-interferenza del segnale dell'encoder incrementale è scarsa, il segnale non può essere trasmesso in remoto e la posizione di interruzione di corrente viene persa; Encoder assoluto monogiro Può funzionare solo entro 360 gradi. Se l'angolo di misurazione viene ampliato modificando la velocità, la precisione sarà scarsa. Se viene utilizzato direttamente in un singolo cerchio per ottenere il controllo multigiro tramite la memoria, dopo un'interruzione di corrente perderà la posizione a causa del vento, dello scivolamento o del movimento artificiale. Solo l'encoder multigiro a valore assoluto può essere utilizzato in sicurezza nell'attrezzatura di sollevamento della macchina per porte. Non è influenzato dal jitter dovuto all'interruzione dell'alimentazione. Può funzionare con lunghe distanze e multigiri. È inoltre possibile realizzare la digitalizzazione completa interna, l'anti-interferenza e il segnale. Trasmissione sicura a lunga distanza. Pertanto, dal punto di vista della sicurezza delle apparecchiature di sollevamento delle porte, l'encoder multigiro a valore assoluto è una scelta inevitabile.
Consigli per l'applicazione dell'encoder assoluto Canopen nelle apparecchiature di sollevamento con gru per porte
CAN-bus (ControllerAreaNetwork) è la Controller Area Network, uno dei bus di campo aperti più utilizzati al mondo. Come metodo di controllo della comunicazione di rete remota con tecnologia avanzata, alta affidabilità, funzioni complete e costi ragionevoli, il bus CAN è stato ampiamente utilizzato in vari sistemi di controllo dell'automazione. Ad esempio, il bus CAN presenta vantaggi incomparabili in vari campi come l'elettronica automobilistica, i macchinari automatici, gli edifici intelligenti, i sistemi di alimentazione, il monitoraggio della sicurezza, le navi e le spedizioni, il controllo degli ascensori, la sicurezza antincendio, le apparecchiature mediche, ecc., soprattutto quando è attualmente alla ribalta. Can-Bus è lo standard di segnale preferito per le ferrovie ad alta velocità e la generazione di energia eolica. CAN-bus è sviluppato e mantenuto a basso costo, elevato utilizzo del bus, lunga distanza di trasmissione (fino a 10 km), velocità di trasmissione ad alta velocità (fino a 1Mbps), struttura multi-master in base alla priorità e affidabile. Il meccanismo di rilevamento ed elaborazione degli errori compensa completamente il basso utilizzo del bus della tradizionale rete RS-485, la struttura single-master-slave e l'assenza di carenze di rilevamento degli errori hardware, consentendo agli utenti di creare un sistema di controllo del bus di campo stabile ed efficiente, con conseguente massimo valore effettivo. Negli ambienti applicativi più difficili come le apparecchiature di sollevamento, Can-bus dispone di un affidabile meccanismo di rilevamento ed elaborazione degli errori del segnale e può comunque trasmettere bene i dati in caso di forti interferenze e messa a terra inaffidabile e il suo autocontrollo degli errori hardware. Il multi-master la stazione può essere ridondante per garantire la sicurezza delle apparecchiature di controllo.
Canopen è un protocollo aperto basato sul bus CAN-bus e gestito dall'Associazione CiA. Viene utilizzato principalmente nell'industria automobilistica, nei macchinari industriali, negli edifici intelligenti, nelle apparecchiature mediche, nelle macchine marine, nelle apparecchiature di laboratorio e nei campi di ricerca. La specifica Canopen consente la trasmissione dei messaggi tramite radiodiffusione. Supporta inoltre l'invio e la ricezione di dati punto a punto e gli utenti possono eseguire la gestione della rete, la trasmissione dei dati e altre operazioni tramite il dizionario oggetti Canopen. In particolare, Canopen ha le caratteristiche di un'applicazione anti-interferenza e stazione multi-master, che può costituire l'effettivo backup di ridondanza della stazione master e realizzare un controllo più sicuro.
Rispetto ad altre forme di segnale, la trasmissione dati di Canopen è più affidabile, economica e sicura (segnalazione degli errori dell'apparecchiatura). Confronto di queste caratteristiche con altre uscite: Segnale di uscita parallelo: troppi componenti di alimentazione si danneggiano facilmente, troppi fili centrali si rompono facilmente e il costo del cavo è elevato; Segnale di uscita SSI chiamato segnale seriale sincrono, quando la distanza è lunga o interferisce, il ritardo del segnale ha causato la non sincronizzazione dell'orologio e del segnale dei dati e si è verificato un salto dei dati; I requisiti di messa a terra e cavi del segnale bus Profibus-DP sono elevati, il costo è troppo elevato, la stazione master non è selezionabile e, una volta che il gateway di connessione bus o la stazione master si guasta, causa la paralisi dell'intero sistema e così via. L'utilizzo di cui sopra nelle apparecchiature di sollevamento può talvolta essere fatale. Si può quindi affermare che il segnale Canopen è più affidabile, più economico e più sicuro se utilizzato in apparecchi di sollevamento.
L'encoder assoluto Gertech Canopen, grazie all'uscita del segnale ad alta velocità, nell'impostazione della funzione, è possibile impostare il valore di posizione angolare assoluto dell'encoder e il valore di velocità variabile da emettere insieme, ad esempio, i primi due byte emettono il valore assoluto dell'angolo (più giri), il terzo byte emette il valore della velocità e il quarto byte emette il valore dell'accelerazione (opzionale). Ciò è molto utile quando l'attrezzatura di sollevamento utilizza convertitori di frequenza. Il valore della velocità può essere come feedback della regolazione della velocità di conversione di frequenza e il valore della posizione può essere utilizzato come controllo preciso di posizionamento e sincronizzazione e può avere un doppio controllo ad anello chiuso di velocità e posizione, in modo da realizzare posizionamento e sincronizzazione precisi controllo, anti-oscillazione del parcheggio, controllo dell'area sicura, prevenzione delle collisioni, protezione della sicurezza della velocità, ecc. E l'esclusiva funzione multi-master di Canopen può realizzare il backup di ridondanza della stazione master del controller ricevente. I parametri del controller di backup possono essere impostati dietro il controller master. Una volta che il sistema di controllo principale si guasta, il controllore di backup può assumere il controllo finale. È possibile realizzare la protezione di sicurezza e il controllo dell'attrezzatura di sollevamento.
Il grande motore dell'attrezzatura di sollevamento della gru per porte viene avviato e utilizzato all'aperto. Il cavo del segnale dell'encoder è lungo, il che equivale a una lunga antenna. La protezione da sovratensione e sovratensione dell'estremità del segnale di campo è molto importante. In passato venivano utilizzati encoder di segnale paralleli o encoder incrementali. , Esistono molti cavi con nucleo di segnale e la protezione da sovratensione di ciascun canale è difficile da ottenere (la sovratensione generata dall'avvio di un motore di grandi dimensioni o da un fulmine) e spesso il segnale dell'encoder presenta un guasto alla porta; e il segnale SSI è una connessione in serie sincrona, come l'aggiunta di una protezione contro le sovratensioni d'onda, il ritardo nella trasmissione del segnale distrugge la sincronizzazione e il segnale è instabile. Il segnale Canopen è una trasmissione asincrona o broadcast ad alta velocità, che non ha molta influenza sull'inserimento del limitatore di sovratensione. Pertanto, se al dispositivo di protezione da sovratensione vengono aggiunti l'encoder Canopen e il controller ricevente, è possibile utilizzarlo in modo più sicuro.
PFC del controller Canopen
A causa della natura avanzata e della sicurezza dei segnali Canopen, molti produttori di PLC e controller hanno aggiunto interfacce Canopen per ottenere il controllo Canopen, come Schneider, GE, Beckhoff, B&R, ecc. Il controller PFC di Gemple è un piccolo controller basato sull'interfaccia Canopen , che include un'unità CPU interna a 32 bit, un display a cristalli liquidi e un'interfaccia uomo-macchina per l'impostazione dei pulsanti, I/O con interruttore a 24 punti e I/O analogici multipli e una scheda di memoria SD da 2 G. Può registrare l'alimentazione accensione e spegnimento, registrazione degli eventi del programma, in modo da realizzare la funzione di registrazione della scatola nera, analisi dei guasti e prevenzione di operazioni illegali da parte dei lavoratori.
Dal 2008, i produttori di PLC dei principali marchi famosi hanno recentemente aggiunto l'interfaccia Canopen o stanno pianificando di aggiungere l'interfaccia Canopen. Sia che scegliate un PLC con interfaccia Canopen o un controller PFC con Gertech, il controllo basato sull'interfaccia Canopen verrà eliminato. L'applicazione delle apparecchiature è diventata gradualmente la corrente principale.
cinque. Caso applicativo tipico
1. Correzione della deviazione sincrona per il trasporto di gru per porte: due encoder multigiro a valore assoluto Canopen rilevano la sincronizzazione delle ruote sinistra e destra e il segnale viene inviato al controller dell'interfaccia Canopen per il confronto della sincronizzazione PFC. Allo stesso tempo, l'encoder a valore assoluto Canopen può emettere contemporaneamente il feedback della velocità, attraverso il controller per fornire il controllo della velocità dell'inverter, realizzare correzioni di piccola deviazione, correzione di grande deviazione, parcheggio con deflessione eccessiva e altri controlli.
2. Protezione di sicurezza della velocità: l'encoder assoluto Canopen emette contemporaneamente il valore di posizione e il valore di velocità (uscita diretta senza calcolo esterno) e ha una risposta più rapida alla protezione della velocità.
3. Controllo ridondante di sicurezza: utilizzando la funzionalità di ridondanza multi-master di Canopen, il controller PFC201 può essere un backup a doppia ridondanza e il secondo controller può essere aggiunto in base alle esigenze dell'utente per un backup sicuro.
4. Funzione di registrazione di sicurezza, il controller PFC201 è dotato di una scheda di memoria SD da 2G, che può registrare eventi (scatola nera) per realizzare analisi dei guasti e prevenire operazioni illegali da parte dei lavoratori (controllo della registrazione di sicurezza) e ottenere un controllo più sicuro.
5. Posizionamento di parcheggio e anti-oscillazione: utilizzando contemporaneamente le caratteristiche di posizione e velocità di uscita dell'encoder assoluto Canopen, è possibile realizzare il doppio controllo a circuito chiuso del posizionamento di parcheggio e della decelerazione lenta, che può ragionevolmente arrestare la curva di velocità e posizione e ridurre l'oscillazione del punto di sollevamento durante il parcheggio.
6. Introduzione all'applicazione tipica:
Guangdong Zhongshan Sea-Crossing Bridge cantiere di grande portata gru a cavalletto attrezzature di sollevamento controllo di correzione sincrona, circa 60 metri di portata, altezza della gru a cavalletto di oltre 50 metri, due segnali encoder per la lunghezza totale del cavo del controller PFC di 180 metri. Opzionale:
1. Encoder assoluto multigiro Canopen: encoder assoluto multigiro Gertech, encoder assoluto CANopen serie GMA-C, guscio con grado di protezione IP67, albero IP65; grado di temperatura -25 gradi-80 gradi.
2. Controller Canopen: controller basato su Canopen di Gertch: può essere utilizzato non solo come controller principale, ma anche come controller di backup ridondante.
3. Protezione da sovratensione per porta segnale Canopen: SI-024TR1CO (consigliato)
4. Cavo segnale encoder: F600K0206