エンコーダ用途/巻上機
巻上機用エンコーダ
Canopenフィールドバスをベースとした大スパンドアクレーン昇降装置の同期補正制御の適用事例。
1つ。ドアクレーン昇降装置の特徴:
ドアクレーン昇降装置の安全要件はますます顕著になっており、制御において安全第一の概念がますます重要になっています。規制により、高さ40メートルを超える大スパンドアクレーンには、左右の複線を防止する複線同期補正制御装置の設置が義務付けられています。ドアマシンの車輪が外れすぎて線路をかじったり、場合によっては脱線したりする事故が発生します。安全要件のため、ドアマシンの左右の複線ホイールは複数のポイントで制御する必要があります。速度、位置、その他の情報の信頼できるフィードバックは、制御の安全性と信頼性に直接関係します。クレーンの吊り上げ装置の環境の特殊性によって、これらの信号センサーと伝送の選択の特殊性が決まります。
1. 現場の複雑な作業環境では、周波数変換器、大型モーター、高電圧および低電圧の電源システム、信号ケーブルが電力線と一緒に配置されることが多く、現場での電気的干渉は非常に深刻です。
2. 機器の可動性、移動距離が長く、接地が困難。
3. 信号伝送距離が長く、信号データの安全性と信頼性が高い。
4. 同期制御には、高いリアルタイム性と信頼性の高い信号伝送が必要です。
5. それらの多くは屋外で使用され、保護レベルと温度レベルについては高い要件がありますが、作業員の訓練レベルは低く、製品耐性については高い要件があります。
二。ドアクレーン昇降装置の用途における絶対値マルチターンエンコーダの重要性:
ドアクレーン用の位置センサーの用途には、ポテンショメータ、近接スイッチ、インクリメンタルエンコーダ、シングルターンアブソリュートエンコーダ、マルチターンアブソリュートエンコーダなどがあります。それに比べて、ポテンショメータの信頼性は低く、精度が低く、使用角度に不感帯があります。近接スイッチ、超音波スイッチなどは単一点の位置信号にすぎず、連続的ではありません。インクリメンタルエンコーダ信号の耐干渉性が低く、信号を遠隔送信できず、停電位置が失われます。1回転アブソリュートエンコーダ 360度以内のみ動作します。速度を変えて測定角度を広げると精度が悪くなります。メモリを介してマルチラップ制御を実現するために単一の円で直接使用すると、停電後、風、滑り、または人為的な動きによって位置が失われます。ドアマシンの昇降装置では絶対値多回転エンコーダのみが安全に使用できます。停電ジッターの影響を受けません。長距離や多回転でも動作します。内部のフルデジタル化、耐干渉性、信号性も実現できます。長距離でも安全に伝送可能。したがって、ドア昇降装置の安全性の観点からは、絶対値多回転エンコーダの選択は避けられません。
ドアクレーン昇降装置におけるCanopenアブソリュートエンコーダの適用推奨事項
CAN バス (ControllerAreaNetwork) はコントローラー エリア ネットワークであり、世界で最も広く使用されているオープン フィールド バスの 1 つです。CANバスは、高度な技術、高い信頼性、充実した機能、そしてリーズナブルなコストを備えたリモートネットワーク通信制御方式として、さまざまな自動化制御システムで広く使用されています。たとえば、CAN バスは、特に現在では、自動車エレクトロニクス、自動機械、インテリジェント ビルディング、電力システム、セキュリティ監視、船舶および輸送、エレベーター制御、防火、医療機器などのさまざまな分野で比類のない利点を持っています。脚光を浴びています。Can-Bus は、高速鉄道や風力発電に推奨される信号規格です。CAN-bus は、低コスト、高いバス利用率、長い伝送距離 (最大 10Km)、高速伝送速度 (最大 10Km) を備えて開発および維持されています。 1Mbps)、優先度に応じたマルチマスター構造、信頼性の高いエラー検出および処理メカニズムにより、従来の RS-485 ネットワークの低いバス使用率、シングルマスター/スレーブ構造、およびハードウェアエラー検出の欠陥がないことが完全に補われ、ユーザーは次のような構築が可能になります。安定した効率的なフィールドバス制御システムにより、最大の実際値が得られます。吊り上げ装置などのより過酷なアプリケーション環境でも、Can-bus は信頼性の高い信号エラー検出および処理メカニズムを備えており、強い干渉や信頼性の低い接地の場合でもデータを適切に送信できます。また、ハードウェア エラーのセルフチェック機能も備えています。制御機器の安全性を確保するために、ステーションを冗長化することができます。
Canopen は、CAN バス バスに基づくオープン プロトコルであり、CiA Association によって管理されています。主に自動車産業、産業機械、インテリジェントビル、医療機器、船舶機械、実験装置、研究分野で使用されています。Canopen 仕様では、ブロードキャストによるメッセージの送信が許可されています。, ポイントツーポイントのデータ送受信もサポートしており、ユーザーはCanopenオブジェクトディクショナリを通じてネットワーク管理やデータ送信などの操作を行うことができます。特に、Canopen は耐干渉性とマルチマスター ステーション アプリケーションの特性を備えており、実際のマスター ステーションの冗長バックアップを形成し、より安全な制御を実現できます。
他の信号形式と比較して、Canopen のデータ伝送は、より信頼性が高く、経済的で、より安全です (機器エラー報告)。他の出力とのこれらの特性の比較: パラレル出力信号 - パワーコンポーネントが多すぎると損傷しやすく、芯線が多すぎると断線しやすくなり、ケーブルコストが高くなります。SSI 出力信号は同期シリアル信号と呼ばれ、距離が遠い場合や干渉があった場合、信号の遅延によりクロック信号とデータ信号の同期が取れなくなり、データジャンプが発生します。Profibus-DP バスの信号接地とケーブルの要件は高く、コストが高すぎ、マスター ステーションを選択できず、バス接続ゲートウェイまたはマスター ステーションに障害が発生すると、システム全体が麻痺するなどの原因になります。吊り上げ装置での上記の使用は、場合によっては致命的な場合があります。したがって、Canopen 信号は吊り上げ装置に使用する場合、より信頼性が高く、経済的で安全であると言えます。
Gertech Canopen アブソリュートエンコーダは、高速信号出力のため、機能設定で、エンコーダの絶対角度位置値と可変速値を一緒に出力するように設定できます。たとえば、最初の 2 バイトの出力絶対値角度 (倍数)回転) 位置、3 番目のバイトは速度値を出力し、4 番目のバイトは加速度値 (オプション) を出力します。これは、昇降装置が周波数変換器を使用している場合に非常に役立ちます。速度値は周波数変換速度調整のフィードバックとして使用でき、位置値は精密な位置決めおよび同期制御として使用でき、速度と位置の二重閉ループ制御を備え、正確な位置決め、同期を実現できます。制御、駐車揺れ防止、安全エリア制御、衝突防止、速度安全保護など。また、Canopen 独自のマルチマスター機能により、受信コントローラのマスター局の冗長バックアップを実現できます。バックアップ コントローラーのパラメーターはマスター コントローラーの背後で設定できます。マスターコントローラシステムに障害が発生すると、バックアップコントローラが最終的な制御を引き継ぐことができ、昇降装置の安全保護と制御を実現できます。
ドアクレーン昇降装置の大型モーターを屋外で起動して使用します。エンコーダ信号ケーブルは長いアンテナと同等に長くなります。フィールド信号端のサージおよび過電圧保護は非常に重要です。以前は、パラレル信号エンコーダまたはインクリメンタル エンコーダが使用されていました。, 信号コアケーブルの本数が多く、各チャンネルのサージ過電圧保護（大型モーターの始動や落雷などにより発生するサージ電圧）が難しく、エンコーダ信号のポート断線が多く発生します。SSI 信号は同期直列接続であり、波サージ保護を追加すると、信号の伝送遅延により同期が崩れ、信号が不安定になります。Canopen 信号は高速非同期またはブロードキャスト伝送であるため、サージプロテクタの挿入には大きな影響を与えません。そこで、サージ過電圧保護装置にキャノオープンエンコーダと受信コントローラを追加すると、より安全にご使用いただけます。
CanopenコントローラーPFC
Canopen 信号の高度な性質と安全性のため、Schneider、GE、Beckhoff、B&R など、多くの PLC メーカーやコントローラー メーカーは Canopen 制御を実現するために Canopen インターフェイスを追加しています。Gemple の PFC コントローラーは Canopen インターフェイスに基づく小型コントローラーです。 32ビットCPUユニットを内蔵、液晶ディスプレイとボタン設定用のマンマシンインターフェース、24点スイッチI/Oと複数のアナログI/O、2G SDメモリカードを内蔵、電源を記録可能オンとシャットダウン、プログラムイベント記録により、ブラックボックス記録機能、故障分析、作業者による不正操作の防止を実現します。
2008 年以来、主要な有名ブランドの PLC メーカーは最近 Canopen インターフェイスを追加したか、Canopen インターフェイスを追加する予定です。Canopen インターフェースを備えた PLC を選択した場合でも、Gertech を備えた PFC コントローラーを選択した場合でも、Canopen インターフェースに基づく制御が解除されます。機器の応用が徐々に主流になってきました。
五。代表的な応用例
1. ドアクレーン台車の同期偏差補正 - 2 つの Canopen 絶対値多回転エンコーダが左右の車輪の同期を検出し、その信号が Canopen インターフェース コントローラに出力され、PFC 同期比較が行われます。同時に、Canopen 絶対値エンコーダは速度フィードバックを同時に出力できます。コントローラを介してインバータ速度制御を提供し、小偏差補正、大偏差補正、過偏向パーキングなどの制御を実現します。
2. 速度安全保護 - Canopen アブソリュート エンコーダは位置値と速度値を同時に出力 (外部計算なしで直接出力) し、速度保護に対する応答が速くなります。
3. 安全冗長制御 - Canopen のマルチマスター冗長機能を使用して、PFC201 コントローラを二重冗長バックアップにすることができ、安全なバックアップのためのユーザーのニーズに応じて 2 番目のコントローラを追加できます。
4.安全記録機能、PFC201コントローラには2G SDメモリカードがあり、イベント（ブラックボックス）を記録して故障解析を実現し、作業者による不正操作を防止（安全記録チェック）し、より安全な制御を実現します。
5.駐車位置決めと揺れ防止—Canopenアブソリュートエンコーダの位置と速度の出力特性を同時に使用して、駐車位置決めと低速減速の二重閉ループ制御を実現でき、速度と位置の曲線を合理的に停止できます。 、駐車時のリフティングポイントの揺れを軽減します。
6. 典型的なアプリケーションの紹介:
広東省中山海横断橋建設現場の大スパンガントリークレーン昇降装置同期補正制御、スパン約60メートル、ガントリークレーン高さ50メートル以上、PFCコントローラーケーブル全長180メートルへの2つのエンコーダー信号。オプション:
1. Canopen アブソリュート マルチターン エンコーダ - Gertech アブソリュート マルチターン エンコーダ、GMA-C シリーズ CANopen アブソリュート エンコーダ、保護等級シェル IP67、シャフト IP65。温度グレード-25度〜80度。
2. Canopen コントローラー - Gertch の Canopen ベースのコントローラー: メイン コントローラーとしてだけでなく、冗長バックアップ コントローラーとしても使用できます。
3.Canopen信号ポートサージプロテクター：SI-024TR1CO（推奨）
4. エンコーダ信号ケーブル：F600K0206