Applications d'encodeur/machines de levage
Encodeur pour machines de levage
Cas d'application du contrôle de correction synchrone d'équipements de levage de grues de porte de grande portée basé sur le bus de terrain Canopen.
un.La particularité des équipements de levage par grue de porte :
Les exigences de sécurité des équipements de levage des grues de porte deviennent de plus en plus importantes et le concept de sécurité d'abord devient de plus en plus important dans le contrôle.Conformément à la réglementation, les ponts roulants de grande portée au-dessus de 40 mètres doivent être équipés d'une commande de correction synchrone à double voie pour éviter les doubles voies gauche et droite.L'accident de la roue de la machine à porte s'est trop détaché et ronge la voie voire déraille.En raison des exigences de sécurité, les roues à double voie gauche et droite de la machine de porte doivent être contrôlées en plusieurs points.Le retour fiable de la vitesse, de la position et d'autres informations est directement lié à la sécurité et à la fiabilité de la commande.La particularité de l'environnement des moyens de levage de la grue détermine la particularité de la sélection de ces capteurs et transmissions de signaux :
1. Dans l'environnement de travail complexe sur site, les convertisseurs de fréquence, les gros moteurs et les systèmes d'alimentation haute et basse tension, les câbles de signaux sont souvent disposés avec les lignes électriques, et les interférences électriques sur site sont très graves.
2. Mobilité de l'équipement, longue distance de déplacement, difficile à mettre à la terre.
3. La distance de transmission du signal est longue et la sécurité et la fiabilité des données du signal sont élevées.
4. Le contrôle synchrone nécessite une transmission de signal fiable et en temps réel.
5. Beaucoup d'entre eux sont utilisés à l'extérieur, avec des exigences élevées en matière de niveau de protection et de niveau de température, mais un faible niveau de formation des travailleurs et des exigences élevées en matière de tolérance du produit.
deux.L'importance du codeur multitours à valeur absolue dans l'application des équipements de levage de grues de porte :
Il existe des potentiomètres, des détecteurs de proximité, des codeurs incrémentaux, des codeurs absolus monotours, des codeurs absolus multitours, etc. dans l'utilisation de capteurs de position pour grues de porte.En comparaison, la fiabilité des potentiomètres est faible, mauvaise précision, zone morte dans l'angle d'utilisation ;Les détecteurs de proximité, les détecteurs à ultrasons, etc. ne sont que des signaux de position ponctuels mais non continus ;L'anti-interférence du signal du codeur incrémental est faible, le signal ne peut pas être transmis à distance et la position de panne de courant est perdue ;Codeur absolu monotour. Il ne peut fonctionner que dans un rayon de 360 degrés.Si l'angle de mesure est élargi en modifiant la vitesse, la précision sera médiocre.S'il est utilisé directement dans un seul cercle pour obtenir un contrôle multi-tours via la mémoire, après une panne de courant, il perdra sa position en raison du vent, du glissement ou d'un mouvement artificiel.Seul le codeur multitours à valeur absolue peut être utilisé en toute sécurité dans l'équipement de levage de la machine de porte.Il n'est pas affecté par la gigue en cas de panne de courant.Il peut fonctionner sur de longues distances et sur plusieurs tours.La numérisation complète interne, l'anti-interférence et le signal peuvent également être réalisés.Transmission sûre longue distance.Par conséquent, du point de vue de la sécurité des équipements de levage de porte, le codeur multitours à valeur absolue est un choix inévitable.
Recommandation d'application du codeur absolu Canopen dans les équipements de levage de grues de porte
CAN-bus (ControllerAreaNetwork) est le réseau de zone de contrôleur, qui est l'un des bus à champ ouvert les plus utilisés au monde.En tant que méthode de contrôle de communication réseau à distance dotée d'une technologie avancée, d'une fiabilité élevée, de fonctions complètes et d'un coût raisonnable, le bus CAN a été largement utilisé dans divers systèmes de contrôle d'automatisation.Par exemple, le CAN-bus présente des avantages incomparables dans divers domaines tels que l'électronique automobile, les machines automatiques, les bâtiments intelligents, les systèmes électriques, la surveillance de la sécurité, les navires et les transports maritimes, le contrôle des ascenseurs, la sécurité incendie, les équipements médicaux, etc., surtout lorsqu'il est actuellement sous les projecteurs.Can-Bus est la norme de signal préférée pour les chemins de fer à grande vitesse et la production d'énergie éolienne. CAN-bus est développé et entretenu avec un faible coût, une utilisation élevée du bus, une longue distance de transmission (jusqu'à 10 km), un taux de transmission à grande vitesse (jusqu'à 1Mbps), structure multi-maître selon la priorité et fiable. Le mécanisme de détection et de traitement des erreurs compense entièrement la faible utilisation du bus du réseau RS-485 traditionnel, la structure maître-esclave unique et l'absence de défauts de détection des erreurs matérielles, permettant aux utilisateurs de construire un système de contrôle de bus de terrain stable et efficace, résultant en une valeur réelle maximale.Dans des environnements d'application plus difficiles tels que les équipements de levage, Can-bus dispose d'un mécanisme fiable de détection et de traitement des erreurs de signal, et peut toujours bien transmettre les données en cas de fortes interférences et de mise à la terre peu fiable, ainsi que son auto-vérification des erreurs matérielles. Le multi-maître La station peut être redondante pour assurer la sécurité des équipements de contrôle.
Canopen est un protocole ouvert basé sur le bus CAN-bus et géré par l'Association CiA.Il est principalement utilisé dans l'industrie automobile, les machines industrielles, les bâtiments intelligents, les équipements médicaux, les machines marines, les équipements de laboratoire et les domaines de recherche.La spécification Canopen permet la transmission de messages par diffusion., Il prend également en charge l'envoi et la réception de données point à point, et les utilisateurs peuvent effectuer la gestion du réseau, la transmission de données et d'autres opérations via le dictionnaire d'objets Canopen.En particulier, Canopen présente les caractéristiques d'une application anti-interférence et multi-station principale, qui peut former la véritable sauvegarde de redondance de la station principale et réaliser un contrôle plus sûr.
Par rapport à d'autres formes de signaux, la transmission de données de Canopen est plus fiable, plus économique et plus sûre (rapport d'erreurs d'équipement).Comparaison de ces caractéristiques avec d'autres sorties : signal de sortie parallèle : trop de composants de puissance sont facilement endommagés, trop de fils centraux sont facilement cassés et le coût du câble est élevé ;Signal de sortie SSI appelé signal série synchrone, lorsque la distance est longue ou interférée, le signal Le retard a fait que l'horloge et le signal de données ne sont plus synchronisés et un saut de données s'est produit ;Les exigences de mise à la terre et de câble du signal de bus Profibus-DP sont élevées, le coût est trop élevé, la station principale n'est pas sélectionnable et une fois la passerelle de connexion de bus ou la station principale défaillante, cela provoque la paralysie de l'ensemble du système, etc.L'utilisation ci-dessus dans des équipements de levage peut parfois être fatale.Par conséquent, on peut dire que le signal Canopen est plus fiable, plus économique et plus sûr lorsqu’il est utilisé dans des équipements de levage.
Encodeur absolu Gertech Canopen, en raison de sa sortie de signal à grande vitesse, dans le réglage de la fonction, vous pouvez définir la valeur de position d'angle absolue de l'encodeur et la valeur de vitesse variable pour sortir ensemble, par exemple, les deux premiers octets de sortie d'angle de valeur absolue (plusieurs tours), le troisième octet produit la valeur de vitesse et le quatrième octet produit la valeur d'accélération (facultatif).Ceci est très utile lorsque l'équipement de levage utilise des convertisseurs de fréquence.La valeur de vitesse peut être utilisée comme retour de régulation de vitesse de conversion de fréquence, et la valeur de position peut être utilisée comme contrôle précis de positionnement et de synchronisation, et elle peut avoir un double contrôle en boucle fermée de la vitesse et de la position, de manière à réaliser un positionnement et une synchronisation précis. contrôle, anti-balancement de stationnement, contrôle de zone de sécurité, prévention des collisions, protection de sécurité de vitesse, etc. Et la fonction multi-maître unique de Canopen peut réaliser la sauvegarde de redondance de la station principale du contrôleur de réception.Les paramètres du contrôleur de secours peuvent être définis derrière le contrôleur maître.Une fois que le système de contrôleur principal tombe en panne, le contrôleur de secours peut prendre en charge la protection et le contrôle de sécurité finaux de l'équipement de levage.
Le grand moteur de l'équipement de levage de la grue de porte est démarré et utilisé à l'extérieur.Le câble de signal de l'encodeur est long, ce qui équivaut à une longue antenne.La protection contre les surtensions et les surtensions de l'extrémité du signal de champ est très importante.Dans le passé, des codeurs de signaux parallèles ou des codeurs incrémentaux étaient utilisés., Il existe de nombreux câbles centraux de signal, et la protection contre les surtensions de chaque canal est difficile à réaliser (la surtension générée par le démarrage d'un gros moteur ou un coup de foudre), et souvent le signal de l'encodeur présente un port grillé ;et le signal SSI est une connexion série synchrone, comme l'ajout d'une protection contre les surtensions d'onde, le retard de transmission du signal détruit la synchronisation et le signal est instable.Le signal Canopen est une transmission asynchrone ou de diffusion à grande vitesse, ce qui n'a pas beaucoup d'influence sur l'insertion du parasurtenseur.Par conséquent, si l'encodeur Canopen et le contrôleur de réception sont ajoutés au parasurtenseur, il peut être utilisé de manière plus sûre.
Contrôleur Canopen PFC
En raison de la nature avancée et de la sécurité des signaux Canopen, de nombreux fabricants d'automates et de contrôleurs ont ajouté des interfaces Canopen pour réaliser le contrôle Canopen, tels que Schneider, GE, Beckhoff, B&R, etc. Le contrôleur PFC de Gemple est un petit contrôleur basé sur l'interface Canopen. , qui comprend une unité CPU interne de 32 bits, un écran à cristaux liquides et une interface homme-machine pour les boutons de réglage, des E/S de commutateur à 24 points et des E/S analogiques multiples, ainsi qu'une carte mémoire SD 2G, Peut enregistrer l'alimentation. marche et arrêt, programmes d'enregistrement d'événements, de manière à réaliser la fonction d'enregistrement de la boîte noire, l'analyse des pannes et la prévention des opérations illégales par les travailleurs.
Depuis 2008, les fabricants d'automates de grandes marques célèbres ont récemment ajouté l'interface Canopen ou envisagent d'ajouter l'interface Canopen.Que vous choisissiez un automate avec interface Canopen ou un contrôleur PFC avec Gertech, le contrôle basé sur l'interface Canopen sera supprimé.L'application d'équipements est progressivement devenue courante.
cinq.Cas d'application typique
1. Correction d'écart synchrone pour le chariot des grues de porte : deux encodeurs multitours à valeur absolue Canopen détectent la synchronisation des roues gauche et droite, et le signal est transmis au contrôleur d'interface Canopen pour la comparaison de synchronisation PFC.Dans le même temps, l'encodeur de valeur absolue Canopen peut produire un retour de vitesse en même temps, via le contrôleur pour fournir un contrôle de vitesse de l'onduleur, réaliser une correction de petite déviation, une correction de grande déviation, un stationnement en cas de déviation excessive et d'autres contrôles.
2. Protection de sécurité de vitesse : l'encodeur absolu Canopen produit la valeur de position et la valeur de vitesse en même temps (sortie directe sans calcul externe) et a une réponse plus rapide à la protection de vitesse.
3. Contrôle de redondance de sécurité : grâce à la fonction de redondance multi-maître de Canopen, le contrôleur PFC201 peut être une sauvegarde double redondante et le deuxième contrôleur peut être ajouté en fonction des besoins de l'utilisateur pour une sauvegarde sécurisée.
4. Fonction d'enregistrement de sécurité, le contrôleur PFC201 dispose d'une carte mémoire SD 2G, qui peut enregistrer des événements (boîte noire) pour réaliser une analyse des pannes et empêcher les opérations illégales des travailleurs (vérification des enregistrements de sécurité) et obtenir un contrôle plus sûr.
5. Positionnement de stationnement et anti-balancement : en utilisant simultanément les caractéristiques de sortie de position et de vitesse de l'encodeur absolu Canopen, il peut réaliser le double contrôle en boucle fermée du positionnement de stationnement et de la décélération lente, ce qui peut raisonnablement arrêter la courbe de vitesse et de position. , et réduisez le balancement du point de levage lors du stationnement.
6. Introduction typique de l'application :
Chantier de construction du pont Sea-Crossing de Guangdong Zhongshan équipement de levage de grue à portique à grande portée contrôle de correction synchrone, portée d'environ 60 mètres, hauteur de grue à portique de plus de 50 mètres, deux signaux d'encodeur vers la longueur totale du câble du contrôleur PFC de 180 mètres.Facultatif:
1. Codeur absolu multi-tours Canopen : codeur absolu multi-tours Gertech, codeur absolu CANopen série GMA-C, coque de qualité de protection IP67, arbre IP65 ;niveau de température-25 degrés-80 degrés.
2. Contrôleur Canopen : contrôleur basé sur Canopen de Gertch : il peut être utilisé non seulement comme contrôleur principal, mais également comme contrôleur de secours redondant.
3. Parasurtenseur du port de signal Canopen : SI-024TR1CO (recommandé)
4. Câble de signal d'encodeur : F600K0206