Encodertoepassingen/hijsmachines
Encoder voor hijsmachines
Toepassingsvoorbeeld van synchrone correctiecontrole van kraanhijsapparatuur met grote overspanningen op basis van Canopen-veldbus.
een. De bijzonderheid van deurkraanhijsapparatuur:
De veiligheidseisen van deurkraanhijsapparatuur worden steeds prominenter en het concept van veiligheid eerst wordt steeds belangrijker bij de controle. Volgens de regelgeving moeten grootspandeurkranen boven de 40 meter zijn uitgerust met een dubbelsporige synchrone correctiecontrole om dubbelspoor links en rechts te voorkomen. Het ongeval van het deurmachinewiel is te ver weg en knaagt aan de baan of ontspoort zelfs. Vanwege veiligheidseisen moeten de linker en rechter dubbelspoorwielen van de deurmachine op meerdere punten worden aangestuurd. De betrouwbare terugkoppeling van snelheid, positie en andere informatie heeft direct betrekking op de veiligheid en betrouwbaarheid van de besturing. De bijzonderheid van de omgeving van de hijsapparatuur van de kraan bepaalt de bijzonderheid van de selectie van deze signaalsensoren en transmissies:
1. In de complexe werkomgeving ter plaatse, frequentieomvormers, grote motoren en hoog- en laagspanningsvoedingssystemen, worden signaalkabels vaak samen met elektriciteitsleidingen gerangschikt, en de elektrische interferentie ter plaatse is zeer ernstig.
2. Mobiliteit van apparatuur, lange verplaatsingsafstand, moeilijk te aarden.
3. De signaaloverdrachtsafstand is lang en de veiligheid en betrouwbaarheid van de signaalgegevens zijn hoog.
4. Synchrone controle vereist een hoge real-time en betrouwbare signaaloverdracht.
5. Velen van hen worden buitenshuis gebruikt, met hoge eisen aan het beschermingsniveau en temperatuurniveau, maar een laag opleidingsniveau van de werknemers en hoge eisen aan producttolerantie.
twee. De betekenis van de absolute waarde multi-turn encoder bij de toepassing van deurkraanhijsapparatuur:
Er zijn potentiometers, naderingsschakelaars, incrementele encoders, single-turn absolute encoders, multi-turn absolute encoders, etc. bij het gebruik van positiesensoren voor deurkranen. Ter vergelijking: de betrouwbaarheid van potentiometers is laag. Slechte nauwkeurigheid, dode zone in gebruikshoek; Naderingsschakelaars, ultrasone schakelaars enz. zijn slechts positiesignalen op één punt, maar niet continu; De anti-interferentie van het incrementele encodersignaal is slecht, het signaal kan niet op afstand worden verzonden en de stroomstoringspositie gaat verloren; Absolute encoder met één draai. Werkt alleen binnen 360 graden. Als de meethoek wordt vergroot door de snelheid te veranderen, zal de nauwkeurigheid slecht zijn. Als het direct in een enkele cirkel wordt gebruikt om controle over meerdere ronden via het geheugen te verkrijgen, zal het na een stroomstoring zijn positie verliezen als gevolg van wind, glijden of kunstmatige beweging. Alleen de multiturn-encoder met absolute waarde kan veilig worden gebruikt in het hijswerktuig van de deurautomaat. Het wordt niet beïnvloed door jitter bij stroomuitval. Het kan werken met lange afstanden en meerdere bochten. De interne volledige digitalisering, anti-interferentie en signaal kunnen ook worden gerealiseerd. Veilige transmissie over lange afstanden. Daarom is de absolute waarde multi-turn encoder vanuit het perspectief van de veiligheid van deurhijsapparatuur een onvermijdelijke keuze.
Toepassingsaanbeveling van Canopen absolute encoder in hijsapparatuur voor deurkranen
CAN-bus (ControllerAreaNetwork) is het controller area netwerk, een van de meest gebruikte open veldbussen ter wereld. Als een externe netwerkcommunicatiecontrolemethode met geavanceerde technologie, hoge betrouwbaarheid, volledige functies en redelijke kosten, wordt CAN-bus op grote schaal gebruikt in verschillende automatiseringsbesturingssystemen. CAN-bus heeft bijvoorbeeld onvergelijkbare voordelen op verschillende gebieden, zoals auto-elektronica, automatische machines, intelligente gebouwen, energiesystemen, beveiligingsmonitoring, schepen en scheepvaart, liftcontrole, brandveiligheid, medische apparatuur, enz., vooral wanneer het momenteel in de schijnwerpers. Can-Bus is de voorkeurssignaalstandaard voor hogesnelheidsspoorwegen en windenergieopwekking. CAN-bus is ontwikkeld en onderhouden met lage kosten, hoog busgebruik, lange transmissieafstand (tot 10 km), hoge transmissiesnelheid (tot 1Mbps), multi-master-structuur volgens prioriteit en betrouwbaar. Het foutdetectie- en verwerkingsmechanisme compenseert volledig het lage busgebruik van het traditionele RS-485-netwerk, de single-master-slave-structuur en de afwezigheid van hardwarefouten bij het detecteren van fouten, waardoor gebruikers in staat worden gesteld om een stabiel en efficiënt veldbusbesturingssysteem, resulterend in maximale werkelijke waarde. In zwaardere toepassingsomgevingen, zoals hijsapparatuur, heeft Can-bus een betrouwbaar signaalfoutdetectie- en verwerkingsmechanisme, en kan het nog steeds goed gegevens verzenden in het geval van sterke interferentie en onbetrouwbare aarding, en de zelfcontrole van hardwarefouten. De multi-master station kan redundant zijn om de veiligheid van de besturingsapparatuur te garanderen.
Canopen is een open protocol gebaseerd op de CAN-busbus en beheerd door de CiA Association. Het wordt voornamelijk gebruikt in de voertuigindustrie, industriële machines, intelligente gebouwen, medische apparatuur, scheepsmachines, laboratoriumapparatuur en onderzoeksgebieden. Dankzij de Canopen-specificatie kunnen berichten worden verzonden via uitzending. Het ondersteunt ook het punt-tot-punt verzenden en ontvangen van gegevens, en gebruikers kunnen netwerkbeheer, gegevensoverdracht en andere bewerkingen uitvoeren via het Canopen-objectwoordenboek. In het bijzonder heeft Canopen de kenmerken van anti-interferentie en multi-master station-applicatie, die de daadwerkelijke back-up van de masterstation-redundantie kunnen vormen en een veiligere controle kunnen realiseren.
Vergeleken met andere signaalvormen is de datatransmissie van Canopen betrouwbaarder, zuiniger en veiliger (rapportage van apparatuurfouten). Vergelijking van deze kenmerken met andere uitgangen: Parallel uitgangssignaal - te veel voedingscomponenten raken gemakkelijk beschadigd, te veel kerndraden breken gemakkelijk en de kabelkosten zijn hoog; SSI-uitgangssignaal, synchroon serieel signaal genoemd, wanneer de afstand lang is of verstoord wordt, zorgt het signaal ervoor dat de klok en het datasignaal niet langer gesynchroniseerd zijn en dat er een datasprong plaatsvindt; Profibus-DP-bussignaal-aarding en kabelvereisten zijn hoog, de kosten zijn te hoog, het hoofdstation is niet selecteerbaar en zodra de busverbindingsgateway of het hoofdstation uitvalt, veroorzaakt dit de verlamming van het hele systeem, enzovoort. Het bovengenoemde gebruik in hijsapparatuur kan soms fataal zijn. Daarom kan worden gezegd dat het Canopen-signaal betrouwbaarder, zuiniger en veiliger is bij gebruik in hijsapparatuur.
Gertech Canopen absolute encoder, vanwege de snelle signaaluitvoer, kunt u in de functie-instelling de absolute hoekpositiewaarde van de encoder en de variabele snelheidswaarde instellen om samen uit te voeren, bijvoorbeeld de eerste twee bytes geven de absolute waardehoek uit (meerdere bochten) positie, de derde byte voert de snelheidswaarde uit en de vierde byte voert de versnellingswaarde uit (optioneel). Dit is erg handig als de hijsapparatuur gebruik maakt van frequentieomvormers. De snelheidswaarde kan zijn als feedback van de snelheidsregeling van de frequentieomzetting, en de positiewaarde kan worden gebruikt als nauwkeurige positionering en synchronisatiecontrole, en het kan een dubbele gesloten lusregeling van snelheid en positie hebben, om nauwkeurige positionering en synchronisatie te realiseren controle, anti-slingeren bij parkeren, controle van veilige gebieden, botsingspreventie, snelheidsveiligheidsbescherming, enz. En de unieke multi-masterfunctie van Canopen kan de redundantieback-up van het hoofdstation van de ontvangende controller realiseren. De parameters van de back-upcontroller kunnen achter de mastercontroller worden ingesteld. Zodra het mastercontrollersysteem uitvalt, kan de back-upcontroller het laatste deel overnemen. De veiligheidsbescherming en controle van de hijsapparatuur kan worden gerealiseerd.
De grote motor van de deurkraan-hijsapparatuur wordt buiten gestart en gebruikt. De encodersignaalkabel is lang, wat overeenkomt met een lange antenne. De overspannings- en overspanningsbeveiliging van het veldsignaaluiteinde is erg belangrijk. In het verleden werden parallelle signaal-encoders of incrementele encoders gebruikt. Er zijn veel signaalkernkabels en de overspanningsbeveiliging van elk kanaal is moeilijk te bereiken (de overspanning die wordt gegenereerd door het starten van een grote motor of een blikseminslag), en vaak heeft het encodersignaal een poortdoorbranding; en het SSI-signaal is een synchrone serieverbinding, zoals het toevoegen van een golf-overspanningsbeveiliging, de vertraging van de signaaloverdracht vernietigt de synchronisatie en het signaal is onstabiel. Het Canopen-signaal is een asynchrone of broadcast-transmissie met hoge snelheid, die niet veel invloed heeft op het plaatsen van de overspanningsbeveiliging. Als de Canopen-encoder en de ontvangende controller worden toegevoegd aan de overspanningsbeveiliging, kan deze daarom veiliger worden gebruikt.
Canopen-controller PFC
Vanwege de geavanceerde aard en veiligheid van Canopen-signalen hebben veel PLC-fabrikanten en controllerfabrikanten Canopen-interfaces toegevoegd om Canopen-besturing te realiseren, zoals Schneider, GE, Beckhoff, B&R, enz. De PFC-controller van Gemple is een kleine controller gebaseerd op de Canopen-interface , die een interne 32-bit CPU-eenheid, een liquid crystal display en een mens-machine-interface voor het instellen van knoppen, 24-punts schakelaar I/O en meerdere analoge I/O, en een 2G SD-geheugenkaart omvat, Kan het inschakelen en uitschakelen registreren, gebeurtenisrecords programmeren, om de black box-opnamefunctie, foutanalyse en preventie van illegale activiteiten door werknemers te realiseren.
Sinds 2008 hebben PLC-fabrikanten van grote bekende merken onlangs de Canopen-interface toegevoegd of zijn van plan de Canopen-interface toe te voegen. Of u nu kiest voor een PLC met Canopen-interface of een PFC-controller met Gertech, de besturing op basis van Canopen-interface wordt opgeheven. De toepassing van apparatuur is langzamerhand de mainstream geworden.
vijf. Typisch toepassingsgeval
1. Synchrone afwijkingscorrectie voor het vervoer van deurkranen - Twee Canopen multi-turn encoders met absolute waarde detecteren de synchronisatie van het linker- en rechterwiel en het signaal wordt uitgevoerd naar de Canopen-interfacecontroller voor PFC-synchronisatievergelijking. Tegelijkertijd kan de absolute waarde-encoder van Canopen tegelijkertijd snelheidsfeedback uitvoeren, via de controller om de snelheidsregeling van de omvormer te bieden, kleine afwijkingscorrectie, grote afwijkingscorrectie, over-afbuigingsparkeren en andere bedieningselementen te realiseren.
2. Snelheidsveiligheidsbescherming: de absolute encoder van Canopen voert tegelijkertijd de positiewaarde en de snelheidswaarde uit (directe uitvoer zonder externe berekening) en reageert sneller op snelheidsbescherming.
3. Veiligheidsredundantiecontrole – Met behulp van Canopen's multi-master redundantiefunctie kan de PFC201-controller een dubbel-redundante back-up zijn, en kan de tweede controller worden toegevoegd op basis van de gebruikersbehoeften voor veilige back-up.
4. Veiligheidsregistratiefunctie, de PFC201-controller heeft een 2G SD-geheugenkaart, die gebeurtenissen kan registreren (black box) om foutanalyses te realiseren en illegale handelingen door werknemers te voorkomen (veiligheidsregistratiecontrole) en een veiligere controle te bereiken.
5. Parkeerpositionering en anti-zwaaien - Door tegelijkertijd de positie- en snelheidsuitgangskarakteristieken van de Canopen absolute encoder te gebruiken, kan het de dubbele gesloten luscontrole van parkeerpositionering en langzame vertraging realiseren, waardoor de snelheids- en positiecurve redelijkerwijs kan worden gestopt en verminder het zwaaien van het hefpunt tijdens het parkeren.
6. Typische toepassingsintroductie:
Guangdong Zhongshan Sea-Crossing Bridge bouwplaats grote overspanning portaalkraan hijsapparatuur synchrone correctiecontrole, ongeveer 60 meter overspanning, portaalkraan hoogte van meer dan 50 meter, twee encodersignalen naar de PFC-controllerkabel met een totale lengte van 180 meter. Optioneel:
1. Canopen absolute multi-turn encoder - Gertech absolute multi-turn encoder, GMA-C-serie CANopen Absolute Encoder, beschermingsgraad IP67, as IP65; temperatuurklasse -25 graden-80 graden.
2. Canopen-controller: de op Canopen gebaseerde controller van Gertch: deze kan niet alleen als hoofdcontroller worden gebruikt, maar ook als redundante back-upcontroller.
3. Overspanningsbeveiliging voor Canopen-signaalpoort: SI-024TR1CO (aanbevolen)
4. Encodersignaalkabel: F600K0206