Приложения энкодеров/Подъемное оборудование
Энкодер для подъемного оборудования
Пример применения управления синхронной коррекцией подъемного оборудования большепролетного дверного крана на базе полевой шины Canopen.
один. Особенности подъемного оборудования дверного крана:
Требования безопасности к подъемному оборудованию дверных кранов становятся все более заметными, и концепция безопасности в первую очередь становится все более важной в управлении. Согласно правилам, дверные краны с большим пролетом выше 40 метров должны быть оснащены двухпутным синхронным корректирующим устройством для предотвращения двухпутного движения слева и справа. При аварии дверное колесо машины слишком вылетает и перегрызает путь или даже сходит с рельсов. Из соображений безопасности левое и правое двухгусеничные колеса дверного механизма необходимо контролировать в нескольких точках. Надежная обратная связь о скорости, положении и другой информации напрямую связана с безопасностью и надежностью управления. Специфика среды подъемного оборудования крана определяет особенности выбора этих датчиков и средств передачи сигналов:
1. В сложной рабочей среде на объекте преобразователи частоты, большие двигатели, системы электропитания высокого и низкого напряжения, сигнальные кабели часто прокладываются вместе с линиями электропередачи, и электрические помехи на объекте очень серьезны.
2. Мобильность оборудования, большая дальность перемещения, трудность заземления.
3. Расстояние передачи сигнала велико, а безопасность и надежность данных сигнала высоки.
4. Синхронное управление требует высокой оперативной и надежной передачи сигнала.
5. Многие из них используются на открытом воздухе, с высокими требованиями к уровню защиты и уровню температуры, но низким уровнем подготовки работников и высокими требованиями к переносимости продукции.
два. Значение абсолютного значения многооборотного энкодера при применении подъемного оборудования дверного крана:
В датчиках положения дверных кранов используются потенциометры, бесконтактные переключатели, инкрементальные энкодеры, однооборотные абсолютные энкодеры, многооборотные абсолютные энкодеры и т. д. Для сравнения, надежность потенциометров низкая, низкая точность, мертвая зона при использовании угла; Бесконтактные переключатели, ультразвуковые переключатели и т. д. представляют собой только одноточечные сигналы положения, но не непрерывные; Защита от помех сигнала инкрементного энкодера плохая, сигнал не может быть передан удаленно, и положение сбоя питания теряется; Однооборотный абсолютный энкодер. Может работать только в пределах 360 градусов. Если угол измерения расширить за счет изменения скорости, точность будет низкой. Если его использовать непосредственно в одном круге для достижения многокругового управления посредством памяти, то после сбоя питания он потеряет свое положение из-за ветра, скольжения или искусственного движения. Только многооборотный энкодер абсолютного значения можно безопасно использовать в подъемном оборудовании дверного механизма. На него не влияет дрожание при отключении питания. Он может работать на больших расстояниях и при многооборотах. Также может быть реализована внутренняя полная цифровизация, защита от помех и сигнал. Безопасная передача на большие расстояния. Поэтому с точки зрения безопасности дверного подъемного оборудования многооборотный энкодер абсолютного значения является неизбежным выбором.
Рекомендации по применению абсолютного энкодера Canopen в подъемном оборудовании дверных кранов
CAN-bus (ControllerAreaNetwork) — это сеть контроллеров, которая является одной из наиболее широко используемых открытых полевых шин в мире. CAN-шина широко используется в различных системах автоматического управления как метод удаленного управления сетевой связью с передовыми технологиями, высокой надежностью, полным набором функций и разумной стоимостью. Например, CAN-шина имеет несравненные преимущества в различных областях, таких как автомобильная электроника, автоматика, интеллектуальные здания, энергетические системы, мониторинг безопасности, корабли и морские перевозки, управление лифтами, пожарная безопасность, медицинское оборудование и т. д., особенно когда она используется в настоящее время. в центре внимания. Can-Bus является предпочтительным стандартом сигнала для высокоскоростных железных дорог и ветроэнергетики. CAN-шина разрабатывается и обслуживается с низкой стоимостью, высокой загрузкой шины, большим расстоянием передачи (до 10 км), высокой скоростью передачи (до 1 Мбит/с), структура с несколькими ведущими устройствами в соответствии с приоритетом и надежность. Механизм обнаружения и обработки ошибок полностью компенсирует низкую загрузку шины традиционной сети RS-485, структуру «один ведущий-подчиненный» и отсутствие недостатков обнаружения аппаратных ошибок, позволяя пользователям построить стабильную и эффективную систему управления полевой шиной, обеспечивающую максимальную фактическую отдачу. В более суровых условиях применения, таких как подъемное оборудование, Can-bus имеет надежный механизм обнаружения и обработки ошибок сигнала и может по-прежнему хорошо передавать данные в случае сильных помех и ненадежного заземления, а также обеспечивает самопроверку аппаратных ошибок. станция может быть резервной для обеспечения безопасности оборудования управления.
Canopen — это открытый протокол, основанный на шине CAN и управляемый ассоциацией CiA. Он в основном используется в автомобильной промышленности, промышленном оборудовании, интеллектуальных зданиях, медицинском оборудовании, морской технике, лабораторном оборудовании и исследовательских областях. Спецификация Canopen позволяет передавать сообщения посредством широковещания. Он также поддерживает двухточечную отправку и получение данных, и пользователи могут выполнять управление сетью, передачу данных и другие операции через словарь объектов Canopen. В частности, Canopen обладает характеристиками защиты от помех и применения нескольких главных станций, что может формировать фактическую резервную резервную станцию и обеспечивать более безопасное управление.
По сравнению с другими формами сигналов передача данных Canopen более надежна, экономична и безопасна (сообщение об ошибках оборудования). Сравнение этих характеристик с другими выходами: Параллельный выходной сигнал — слишком много силовых компонентов легко повреждается, слишком много основных проводов легко ломается, а стоимость кабеля высока; Выходной сигнал SSI, называемый синхронным последовательным сигналом, когда расстояние большое или мешает, сигнал. Задержка привела к тому, что тактовый сигнал и сигнал данных больше не синхронизировались, и произошел скачок данных; Требования к заземлению сигнала и кабелю шины Profibus-DP высоки, стоимость слишком высока, главная станция не может быть выбрана, а в случае выхода из строя шлюза подключения шины или главной станции это может привести к параличу всей системы и так далее. Вышеупомянутое использование в подъемном оборудовании иногда может быть фатальным. Поэтому можно сказать, что сигнал Canopen надежнее, экономичнее и безопаснее при использовании в подъемном оборудовании.
Абсолютный энкодер Gertech Canopen, благодаря высокоскоростному выходному сигналу, в настройке функции вы можете установить значение абсолютного угла положения энкодера и значение переменной скорости для вывода вместе, например, первые два байта выводят абсолютное значение угла (несколько обороты), третий байт выводит значение скорости, а четвертый байт выводит значение ускорения (необязательно). Это очень полезно, когда в подъемном оборудовании используются преобразователи частоты. Значение скорости может быть обратной связью регулирования скорости преобразования частоты, а значение положения может использоваться в качестве точного управления позиционированием и синхронизацией, а также может иметь двойной замкнутый контур управления скоростью и положением, чтобы реализовать точное позиционирование, синхронизацию. контроль, защита от раскачивания при парковке, контроль безопасной зоны, предотвращение столкновений, защита от скорости и т. д. А уникальная функция Multi-Master Canopen позволяет реализовать резервное резервирование главной станции принимающего контроллера. Параметры резервного контроллера могут быть установлены за главным контроллером. В случае выхода из строя системы главного контроллера резервный контроллер может взять на себя окончательную работу. Могут быть реализованы защитная защита и управление подъемным оборудованием.
Большой двигатель подъемного оборудования дверного крана запускается и используется на открытом воздухе. Сигнальный кабель энкодера длинный, что соответствует длинной антенне. Защита от перенапряжения и перенапряжения на стороне сигнала возбуждения очень важна. Раньше использовались энкодеры параллельных сигналов или инкрементные энкодеры. , Существует много кабелей с сигнальными жилами, и трудно обеспечить защиту от перенапряжения каждого канала (перенапряжение, создаваемое запуском большого двигателя или ударом молнии), и часто сигнал энкодера имеет перегорание порта; а сигнал SSI представляет собой синхронное последовательное соединение, например, добавление защиты от перенапряжения волны, задержка передачи сигнала нарушает синхронизацию, и сигнал становится нестабильным. Сигнал Canopen представляет собой высокоскоростную асинхронную или широковещательную передачу, которая не оказывает большого влияния на включение сетевого фильтра. Следовательно, если к устройству защиты от перенапряжения добавить энкодер Canopen и принимающий контроллер, его можно будет использовать более безопасно.
Контроллер Canopen PFC
Из-за продвинутого характера и безопасности сигналов Canopen многие производители ПЛК и контроллеров добавили интерфейсы Canopen для обеспечения управления Canopen, такие как Schneider, GE, Beckhoff, B&R и т. д. Контроллер PFC Gemple — это небольшой контроллер, основанный на интерфейсе Canopen. , который включает в себя внутренний 32-битный процессорный модуль, жидкокристаллический дисплей и человеко-машинный интерфейс для настройки кнопок, 24-точечный переключатель ввода-вывода и несколько аналоговых входов-выходов, а также 2G Карта памяти SD. Может записывать включение и выключение, запись событий программирования, чтобы реализовать функцию записи черного ящика, анализ сбоев и предотвращение незаконных операций со стороны работников.
С 2008 года производители ПЛК крупных известных брендов недавно добавили интерфейс Canopen или планируют добавить интерфейс Canopen. Независимо от того, выберете ли вы ПЛК с интерфейсом Canopen или контроллер PFC с Gertech, управление на основе интерфейса Canopen будет снято. Применение оборудования постепенно стало основным направлением.
пять. Типичный случай применения
1. Коррекция синхронного отклонения для перевозки дверных кранов. Два многооборотных энкодера абсолютных значений Canopen определяют синхронизацию левого и правого колес, и сигнал выводится на интерфейсный контроллер Canopen для сравнения синхронизации PFC. В то же время энкодер абсолютного значения Canopen может одновременно выводить обратную связь по скорости. Через контроллер обеспечить управление скоростью инвертора, реализовать коррекцию небольших отклонений, коррекцию больших отклонений, парковку с чрезмерным отклонением и другие элементы управления.
2. Защита безопасности скорости. Абсолютный энкодер Canopen выводит значение положения и значение скорости одновременно (прямой вывод без внешнего расчета) и имеет более быструю реакцию на защиту скорости.
3. Безопасное управление резервированием. Используя функцию резервирования нескольких главных устройств Canopen, контроллер PFC201 может быть резервным с двойным резервированием, а второй контроллер может быть добавлен в соответствии с потребностями пользователя для безопасного резервного копирования.
4. Функция записи безопасности. Контроллер PFC201 оснащен картой памяти SD 2G, которая может записывать события (черный ящик) для анализа отказов и предотвращения незаконных операций со стороны работников (проверка записей безопасности), а также для обеспечения более безопасного управления.
5. Позиционирование при парковке и защита от раскачивания. Используя одновременно выходные характеристики положения и скорости абсолютного энкодера Canopen, он может реализовать двойное управление с обратной связью для позиционирования при парковке и медленного замедления, что может разумно остановить кривую скорости и положения. и уменьшите раскачивание точки подъема при парковке.
6. Типичное введение в приложение:
Гуандун Чжуншань, строительная площадка, козловой кран с большим пролетом, подъемное оборудование, синхронное корректирующее управление, пролет около 60 метров, высота козлового крана более 50 метров, два сигнала энкодера на кабель контроллера PFC, общая длина 180 метров. Необязательный:
1. Абсолютный многооборотный энкодер Canopen — абсолютный многооборотный энкодер Gertech, абсолютный энкодер CANopen серии GMA-C, класс защиты корпуса IP67, вал IP65; температурный класс -25 градусов-80 градусов.
2. Контроллер Canopen — контроллер Gertch на базе Canopen: его можно использовать не только в качестве основного контроллера, но и в качестве резервного резервного контроллера.
3. Устройство защиты от перенапряжения сигнального порта Canopen: SI-024TR1CO (рекомендуется)
4. Сигнальный кабель энкодера: F600K0206.