Encoder-Anwendungen/Hebemaschinen
Encoder für Hebemaschinen
Anwendungsfall der synchronen Korrektursteuerung von Großspann-Türkran-Hebezeugen auf Basis des Canopen-Feldbusses.
eins.Die Besonderheit von Türkran-Hebegeräten:
Die Sicherheitsanforderungen an Türkran-Hebegeräte werden immer wichtiger, und das Konzept „Sicherheit an erster Stelle“ wird bei der Steuerung immer wichtiger.Gemäß den Vorschriften müssen Türkrane mit großer Spannweite über 40 Metern mit einer zweispurigen Synchronkorrektursteuerung ausgestattet sein, um Doppelspuren links und rechts zu verhindern.Durch den Unfall ist das Rad der Türmaschine zu stark abgedreht und nagt an der Schiene oder entgleist sogar.Aus Sicherheitsgründen müssen die linken und rechten Doppelspurräder der Türmaschine an mehreren Punkten gesteuert werden.Die zuverlässige Rückmeldung von Geschwindigkeit, Position und anderen Informationen steht in direktem Zusammenhang mit der Sicherheit und Zuverlässigkeit der Steuerung.Die Besonderheit der Umgebung der Hebeausrüstung des Krans bestimmt die Besonderheit der Auswahl dieser Signalsensoren und -übertragungen:
1. In der komplexen Arbeitsumgebung vor Ort, bei Frequenzumrichtern, großen Motoren sowie Hoch- und Niederspannungsversorgungssystemen werden Signalkabel häufig zusammen mit Stromleitungen verlegt, und die elektrischen Störungen vor Ort sind sehr schwerwiegend.
2. Mobilität der Ausrüstung, große Bewegungsdistanz, schwierig zu erden.
3. Die Signalübertragungsentfernung ist lang und die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Signaldaten ist hoch.
4. Die synchrone Steuerung erfordert eine hohe Echtzeit- und zuverlässige Signalübertragung.
5. Viele von ihnen werden im Freien eingesetzt, mit hohen Anforderungen an Schutzniveau und Temperaturniveau, aber geringem Schulungsniveau der Arbeiter und hohen Anforderungen an die Produkttoleranz.
zwei.Die Bedeutung des Absolutwert-Multiturn-Encoders im Einsatz von Türkran-Hebezeugen:
Beim Einsatz von Positionssensoren für Türkräne gibt es Potentiometer, Näherungsschalter, Inkrementalgeber, Singleturn-Absolutwertgeber, Multiturn-Absolutwertgeber usw.Im Vergleich dazu ist die Zuverlässigkeit von Potentiometern gering, schlechte Genauigkeit, tote Zone im Einsatzwinkel;Näherungsschalter, Ultraschallschalter usw. sind nur Einzelpunkt-Positionssignale, jedoch keine kontinuierlichen;Die Entstörung des Inkrementalgebersignals ist schlecht, das Signal kann nicht aus der Ferne übertragen werden und die Stromausfallposition geht verloren.Single-Turn-Absolutwertgeber. Er kann nur innerhalb von 360 Grad arbeiten.Wenn der Messwinkel durch Änderung der Geschwindigkeit erweitert wird, wird die Genauigkeit schlechter.Wenn es direkt in einem einzelnen Kreis verwendet wird, um durch Speicher eine Kontrolle über mehrere Runden zu erreichen, verliert es nach einem Stromausfall seine Position aufgrund von Wind, Rutschen oder künstlicher Bewegung.Nur der Absolutwert-Multiturn-Encoder kann sicher in der Hebeeinrichtung der Türmaschine eingesetzt werden.Es ist vom Stromausfall-Jitter nicht betroffen.Es kann mit langen Distanzen und mehreren Drehungen arbeiten.Die interne vollständige Digitalisierung, Anti-Interferenz und Signal können ebenfalls realisiert werden.Sichere Übertragung über große Entfernungen.Aus Sicht der Sicherheit von Türhebegeräten ist der Absolutwert-Multiturn-Encoder daher eine unumgängliche Wahl.
Anwendungsempfehlung des Canopen-Absolutwertgebers in Türkran-Hebegeräten
CAN-Bus (ControllerAreaNetwork) ist das Controller Area Network, einer der am weitesten verbreiteten offenen Feldbusse der Welt.Als Fernsteuerungsmethode für die Netzwerkkommunikation mit fortschrittlicher Technologie, hoher Zuverlässigkeit, vollständigen Funktionen und angemessenen Kosten wird CAN-Bus in verschiedenen Automatisierungssteuerungssystemen häufig eingesetzt.Beispielsweise bietet der CAN-Bus unvergleichliche Vorteile in verschiedenen Bereichen wie Automobilelektronik, automatische Maschinen, intelligente Gebäude, Energiesysteme, Sicherheitsüberwachung, Schiffe und Schifffahrt, Aufzugssteuerung, Brandschutz, medizinische Geräte usw., insbesondere wenn er aktuell ist im Rampenlicht.Can-Bus ist der bevorzugte Signalstandard für Hochgeschwindigkeitszüge und die Windenergieerzeugung. CAN-Bus wird mit geringen Kosten, hoher Busauslastung, großer Übertragungsentfernung (bis zu 10 km) und hoher Übertragungsgeschwindigkeit (bis zu .) entwickelt und gewartet 1 Mbit/s), Multi-Master-Struktur entsprechend der Priorität und zuverlässig. Der Fehlererkennungs- und -verarbeitungsmechanismus kompensiert die geringe Busauslastung, die Single-Master-Slave-Struktur und das Fehlen von Hardware-Fehlererkennungsmängeln des herkömmlichen RS-485-Netzwerks vollständig und ermöglicht Benutzern den Aufbau eine stabile und effiziente Feldbussteuerung, die zu einem maximalen Istwert führt.In raueren Anwendungsumgebungen wie Hebezeugen verfügt Can-Bus über einen zuverlässigen Signalfehlererkennungs- und -verarbeitungsmechanismus und kann auch bei starken Störungen und unzuverlässiger Erdung sowie seiner Hardware-Fehler-Selbstprüfung, dem Multi-Master, Daten gut übertragen Die Station kann redundant sein, um die Sicherheit der Steuerausrüstung zu gewährleisten.
Canopen ist ein offenes Protokoll, das auf dem CAN-Bus basiert und von der CiA Association verwaltet wird.Es wird hauptsächlich in der Fahrzeugindustrie, Industriemaschinen, intelligenten Gebäuden, medizinischen Geräten, Schiffsmaschinen, Laborgeräten und Forschungsbereichen eingesetzt.Die Canopen-Spezifikation ermöglicht die Übertragung von Nachrichten per Broadcast.Es unterstützt auch das Punkt-zu-Punkt-Senden und -Empfangen von Daten, und Benutzer können Netzwerkverwaltung, Datenübertragung und andere Vorgänge über das Canopen-Objektwörterbuch durchführen.Canopen verfügt insbesondere über die Eigenschaften einer Anti-Interferenz- und Multi-Master-Station-Anwendung, die die eigentliche Master-Station-Redundanzsicherung bilden und eine sicherere Steuerung realisieren kann.
Im Vergleich zu anderen Signalformen ist die Datenübertragung von Canopen zuverlässiger, wirtschaftlicher und sicherer (Gerätefehlermeldung).Vergleich dieser Eigenschaften mit anderen Ausgängen: Paralleles Ausgangssignal – zu viele Leistungskomponenten können leicht beschädigt werden, zu viele Kerndrähte brechen leicht und die Kabelkosten sind hoch;SSI-Ausgangssignal, synchrones serielles Signal genannt. Wenn die Entfernung groß ist oder gestört wird, wird das Signal verzögert. Die Verzögerung führte dazu, dass der Takt und das Datensignal nicht mehr synchronisiert waren und es zu einem Datensprung kam.Die Signalerdungs- und Kabelanforderungen des Profibus-DP-Busses sind hoch, die Kosten sind zu hoch, die Masterstation ist nicht auswählbar und sobald das Busverbindungs-Gateway oder die Masterstation ausfällt, kann es zu einer Lähmung des gesamten Systems kommen und so weiter.Der oben beschriebene Einsatz in Hebezeugen kann mitunter tödlich sein.Daher lässt sich sagen, dass das Canopen-Signal beim Einsatz in Hebezeugen zuverlässiger, wirtschaftlicher und sicherer ist.
Gertech Canopen Absolutwertgeber, aufgrund seiner Hochgeschwindigkeitssignalausgabe können Sie in der Funktionseinstellung den absoluten Winkelpositionswert des Gebers und den variablen Geschwindigkeitswert festlegen, die zusammen ausgegeben werden sollen, zum Beispiel die ersten beiden Bytes, die den absoluten Wertwinkel ausgeben (mehrere). Umdrehungen) Position, das dritte Byte gibt den Geschwindigkeitswert aus und das vierte Byte gibt den Beschleunigungswert aus (optional).Dies ist sehr hilfreich, wenn die Hebeausrüstung Frequenzumrichter verwendet.Der Geschwindigkeitswert kann als Rückmeldung der Frequenzumwandlungs-Geschwindigkeitsregelung dienen, und der Positionswert kann als präzise Positionierungs- und Synchronisationssteuerung verwendet werden, und es kann eine doppelte Regelung von Geschwindigkeit und Position erfolgen, um eine präzise Positionierung und Synchronisation zu realisieren Steuerung, Parkpendelschutz, sichere Bereichskontrolle, Kollisionsverhinderung, Geschwindigkeitssicherheitsschutz usw. Und die einzigartige Multi-Master-Funktion von Canopen kann die Redundanzsicherung der Master-Station des empfangenden Controllers realisieren.Die Parameter des Backup-Controllers können hinter dem Master-Controller eingestellt werden.Sobald das Master-Controller-System ausfällt, kann der Backup-Controller die endgültige Aufgabe übernehmen. Der Sicherheitsschutz und die Steuerung der Hebeausrüstung können realisiert werden.
Der große Motor des Türkran-Hebezeugs wird im Freien gestartet und eingesetzt.Das Encodersignalkabel ist lang, was einer langen Antenne entspricht.Der Überspannungs- und Überspannungsschutz des Feldsignalendes ist sehr wichtig.Früher wurden parallele Signalgeber oder Inkrementalgeber verwendet., Es gibt viele Signalkernkabel, und der Überspannungsschutz jedes Kanals ist schwer zu erreichen (die Überspannung, die durch den Start eines großen Motors oder einen Blitzeinschlag erzeugt wird), und häufig weist das Encodersignal einen Port-Burnout auf;und das SSI-Signal ist eine synchrone Reihenschaltung. Wenn beispielsweise ein Wellen-Überspannungsschutz hinzugefügt wird, zerstört die Signalübertragungsverzögerung die Synchronisation und das Signal ist instabil.Das Canopen-Signal ist eine asynchrone Hochgeschwindigkeits- oder Broadcast-Übertragung, die keinen großen Einfluss auf das Einsetzen des Überspannungsschutzes hat.Wenn daher der Canopen-Encoder und der Empfangscontroller zum Überspannungsschutz hinzugefügt werden, kann dieser sicherer verwendet werden.
Canopen-Controller PFC
Aufgrund der fortschrittlichen Natur und Sicherheit von Canopen-Signalen haben viele SPS- und Steuerungshersteller Canopen-Schnittstellen hinzugefügt, um eine Canopen-Steuerung zu erreichen, wie z. B. Schneider, GE, Beckhoff, B&R usw. Der PFC-Controller von Gemple ist ein kleiner Controller, der auf der Canopen-Schnittstelle basiert , das eine interne 32-Bit-CPU-Einheit, eine Flüssigkristallanzeige und eine Mensch-Maschine-Schnittstelle zum Einstellen von Tasten, 24-Punkt-Schalter-E/A und mehrere analoge E/A sowie eine 2G-SD-Speicherkarte umfasst. Kann Strom aufzeichnen. Ein- und Ausschalten, Programmereignisaufzeichnungen, um die Black-Box-Aufzeichnungsfunktion, Fehleranalyse und Verhinderung illegaler Vorgänge durch Mitarbeiter zu realisieren.
Seit 2008 haben SPS-Hersteller großer bekannter Marken kürzlich die Canopen-Schnittstelle hinzugefügt oder planen die Einführung einer Canopen-Schnittstelle.Unabhängig davon, ob Sie sich für eine SPS mit Canopen-Schnittstelle oder eine PFC-Steuerung von Gertech entscheiden, wird die auf der Canopen-Schnittstelle basierende Steuerung aufgehoben.Der Einsatz von Geräten ist nach und nach zum Mainstream geworden.
fünf.Typischer Anwendungsfall
1. Synchronabweichungskorrektur für den Laufwagen von Türkränen – Zwei Canopen-Absolutwert-Multiturn-Encoder erkennen die Synchronisation der linken und rechten Räder und das Signal wird zum PFC-Synchronisationsvergleich an den Canopen-Schnittstellencontroller ausgegeben.Gleichzeitig kann der Canopen-Absolutwert-Encoder gleichzeitig eine Geschwindigkeitsrückmeldung ausgeben. Durch die Steuerung zur Steuerung der Wechselrichtergeschwindigkeit können kleine Abweichungskorrekturen, große Abweichungskorrekturen, Überauslenkungsparken und andere Steuerungen realisiert werden.
2. Geschwindigkeitssicherheitsschutz – Der Canopen-Absolutwertgeber gibt Positionswert und Geschwindigkeitswert gleichzeitig aus (direkte Ausgabe ohne externe Berechnung) und reagiert schneller auf den Geschwindigkeitsschutz.
3. Sicherheitsredundanzsteuerung – Mit der Multi-Master-Redundanzfunktion von Canopen kann der PFC201-Controller als doppelt redundantes Backup verwendet werden, und der zweite Controller kann je nach Benutzerbedarf für ein sicheres Backup hinzugefügt werden.
4. Sicherheitsaufzeichnungsfunktion: Der PFC201-Controller verfügt über eine 2G-SD-Speicherkarte, die Ereignisse aufzeichnen kann (Blackbox), um eine Fehleranalyse durchzuführen und illegale Vorgänge durch Arbeiter zu verhindern (Sicherheitsaufzeichnungsprüfung) und eine sicherere Steuerung zu erreichen.
5. Parkpositionierung und Anti-Schwankung – Durch die gleichzeitige Nutzung der Positions- und Geschwindigkeitsausgangseigenschaften des Canopen-Absolutwertgebers kann eine doppelte Regelung der Parkpositionierung und langsamen Verzögerung realisiert werden, wodurch die Geschwindigkeits- und Positionskurve angemessen gestoppt werden kann , und verringern Sie die Schwingung des Hebepunkts beim Parken.
6. Typische Anwendungseinführung:
Guangdong Zhongshan Sea-Crossing Bridge-Baustelle, großspannige Portalkran-Hebeausrüstung, synchrone Korrektursteuerung, etwa 60 Meter Spannweite, Portalkranhöhe von mehr als 50 Metern, zwei Encodersignale zum PFC-Controller-Kabel mit einer Gesamtlänge von 180 Metern.Optional:
1. Canopen-Absolut-Multiturn-Encoder – Absoluter Multiturn-Encoder von Gertech, CANopen-Absolut-Encoder der GMA-C-Serie, Gehäuse mit Schutzart IP67, Welle IP65;Temperaturbereich -25 Grad-80 Grad.
2. Canopen-Controller – Gertchs Canopen-basierter Controller: Er kann nicht nur als Hauptcontroller, sondern auch als redundanter Backup-Controller verwendet werden.
3. Canopen-Signalanschluss-Überspannungsschutz: SI-024TR1CO (empfohlen)
4. Encoder-Signalkabel: F600K0206