Zastosowania enkoderów/maszyny podnoszące
Enkoder do maszyn dźwigowych
Przypadek zastosowania synchronicznego sterowania korekcyjnego urządzeń dźwigowych o dużej rozpiętości w oparciu o magistralę polową Canopen.
jeden.Specyfika urządzeń do podnoszenia dźwigów drzwiowych:
Wymagania bezpieczeństwa dotyczące urządzeń do podnoszenia dźwigów bramowych stają się coraz bardziej widoczne, a koncepcja bezpieczeństwa staje się coraz ważniejsza w sterowaniu.Zgodnie z przepisami suwnice bramowe o dużej rozpiętości powyżej 40 metrów muszą być wyposażone w dwutorową synchroniczną kontrolę korekcyjną, aby zapobiec podwójnemu torowi lewemu i prawemu.Wypadek koła maszyny drzwiowej jest zbyt ostry i gryzie tor, a nawet wykoleja się.Ze względu na wymogi bezpieczeństwa lewe i prawe podwójne koła automatu bramowego muszą być kontrolowane w wielu punktach.Wiarygodne informacje zwrotne dotyczące prędkości, pozycji i innych informacji bezpośrednio odnoszą się do bezpieczeństwa i niezawodności sterowania.Specyfika środowiska urządzeń podnoszących dźwigu determinuje specyfikę wyboru tych czujników sygnału i przekładni:
1. W złożonym środowisku pracy na miejscu, w którym występują przetwornice częstotliwości, duże silniki oraz systemy zasilania wysokiego i niskiego napięcia, kable sygnałowe są często układane razem z liniami energetycznymi, a zakłócenia elektryczne na miejscu są bardzo poważne.
2. Mobilność sprzętu, duża odległość poruszania się, trudna do uziemienia.
3. Odległość transmisji sygnału jest duża, a bezpieczeństwo i niezawodność danych sygnałowych jest wysokie.
4. Sterowanie synchroniczne wymaga wysokiej jakości i niezawodnej transmisji sygnału w czasie rzeczywistym.
5. Wiele z nich jest używanych na zewnątrz, przy wysokich wymaganiach dotyczących poziomu ochrony i poziomu temperatury, ale niskim poziomie przeszkolenia pracowników i wysokich wymaganiach dotyczących tolerancji produktu.
dwa.Znaczenie enkodera wieloobrotowego wartości bezwzględnej w zastosowaniu urządzeń dźwigowych dźwigowych:
Istnieją potencjometry, przełączniki zbliżeniowe, enkodery inkrementalne, enkodery absolutne jednoobrotowe, enkodery absolutne wieloobrotowe itp. w zastosowaniu czujników położenia do dźwigów bramowych.Dla porównania, niezawodność potencjometrów jest niska. Słaba dokładność, martwa strefa w kącie użytkowania;Przełączniki zbliżeniowe, przełączniki ultradźwiękowe itp. to tylko jednopunktowe sygnały położenia, ale nie ciągłe;Sygnał enkodera przyrostowego jest słaby, sygnał przeciwzakłóceniowy nie może być przesyłany zdalnie, a pozycja awarii zasilania zostaje utracona;Enkoder absolutny jednoobrotowy. Może pracować tylko w zakresie 360 stopni.Jeśli kąt pomiaru zostanie zwiększony poprzez zmianę prędkości, dokładność będzie niska.Jeśli zostanie użyty bezpośrednio w pojedynczym okręgu, aby uzyskać kontrolę wielu okrążeń za pomocą pamięci, po awarii zasilania utraci swoją pozycję z powodu wiatru, poślizgu lub sztucznego ruchu.W urządzeniach podnoszących bramy można bezpiecznie stosować wyłącznie enkoder wieloobrotowy wartości bezwzględnej.Nie ma na to wpływu jitter przy zaniku zasilania.Może pracować na dużych dystansach i wieloobrotowo.Można również zrealizować pełną cyfryzację wewnętrzną, przeciwdziałanie zakłóceniom i sygnał.Bezpieczna transmisja na duże odległości.Dlatego z punktu widzenia bezpieczeństwa urządzeń podnoszących drzwi, enkoder wieloobrotowy wartości bezwzględnej jest nieuniknionym wyborem.
Zalecenia dotyczące stosowania enkodera absolutnego Canopen w urządzeniach podnoszących dźwigi bramowe
Magistrala CAN (ControllerAreaNetwork) to sieć obszarowa sterownika, która jest jedną z najczęściej używanych magistrali typu open Field na świecie.Jako metoda zdalnego sterowania komunikacją sieciową charakteryzująca się zaawansowaną technologią, wysoką niezawodnością, kompletnymi funkcjami i rozsądnymi kosztami, magistrala CAN jest szeroko stosowana w różnych systemach sterowania automatyką.Na przykład magistrala CAN ma nieporównywalne zalety w różnych dziedzinach, takich jak elektronika samochodowa, maszyny automatyczne, inteligentne budynki, systemy zasilania, monitorowanie bezpieczeństwa, statki i żegluga, sterowanie windami, bezpieczeństwo przeciwpożarowe, sprzęt medyczny itp., zwłaszcza gdy jest obecnie na widoku.Can-Bus to preferowany standard sygnału dla kolei dużych prędkości i elektrowni wiatrowych. Magistrala CAN jest rozwijana i utrzymywana przy niskim koszcie, wysokim wykorzystaniu magistrali, dużych odległościach transmisji (do 10 km) i dużej szybkości transmisji (do 1Mbps), struktura multi-master zgodna z priorytetem i niezawodna. Mechanizm wykrywania i przetwarzania błędów w pełni kompensuje niskie wykorzystanie magistrali tradycyjnej sieci RS-485, strukturę single-master-slave oraz brak braków w wykrywaniu błędów sprzętowych, umożliwiając użytkownikom budowanie stabilny i wydajny system sterowania magistralą polową, zapewniający maksymalną wartość rzeczywistą.W trudniejszych środowiskach zastosowań, takich jak urządzenia dźwigowe, magistrala Can-bus posiada niezawodny mechanizm wykrywania i przetwarzania błędów sygnału, a także może nadal dobrze przesyłać dane w przypadku silnych zakłóceń i zawodnego uziemienia, a także samokontroli błędów sprzętowych. Stacja może być redundantna, aby zapewnić bezpieczeństwo sprzętu sterującego.
Canopen to otwarty protokół oparty na magistrali CAN i zarządzany przez stowarzyszenie CiA.Stosowany jest głównie w przemyśle motoryzacyjnym, maszynach przemysłowych, inteligentnych budynkach, sprzęcie medycznym, maszynach morskich, sprzęcie laboratoryjnym i dziedzinach badawczych.Specyfikacja Canopen umożliwia przesyłanie wiadomości w drodze rozgłaszania.Obsługuje także wysyłanie i odbieranie danych z punktu do punktu, a użytkownicy mogą zarządzać siecią, przesyłać dane i wykonywać inne operacje za pośrednictwem słownika obiektów Canopen.W szczególności Canopen ma cechy przeciwdziałania zakłóceniom i aplikacji z wieloma stacjami głównymi, które mogą stanowić rzeczywistą rezerwę redundancji stacji głównej i zapewniać bezpieczniejsze sterowanie.
W porównaniu z innymi formami sygnału, transmisja danych Canopen jest bardziej niezawodna, ekonomiczna i bezpieczniejsza (raportowanie błędów sprzętu).Porównanie tych cech z innymi wyjściami: Równoległy sygnał wyjściowy – zbyt wiele elementów mocy może zostać łatwo uszkodzonych, zbyt wiele przewodów rdzenia może zostać łatwo uszkodzonych, a koszt kabla jest wysoki;Sygnał wyjściowy SSI, zwany synchronicznym sygnałem szeregowym, gdy odległość jest duża lub zakłócona, sygnał Opóźnienie spowodował, że zegar i sygnał danych nie były już zsynchronizowane i nastąpił skok danych;Wymagania dotyczące uziemienia i okablowania magistrali Profibus-DP są wysokie, koszt jest zbyt wysoki, nie można wybrać stacji głównej, a w przypadku awarii bramy połączenia magistrali lub stacji głównej, powoduje to paraliż całego systemu i tak dalej.Powyższe zastosowanie w sprzęcie dźwigowym może czasami zakończyć się śmiercią.Można zatem powiedzieć, że sygnał Canopen jest bardziej niezawodny, ekonomiczny i bezpieczniejszy w przypadku stosowania w urządzeniach dźwigowych.
Enkoder absolutny Gertech Canopen, ze względu na wysoką prędkość sygnału wyjściowego, w ustawieniach funkcji można ustawić wartość bezwzględną położenia kąta enkodera i wartość zmiennej prędkości, aby wysyłać razem, na przykład pierwsze dwa bajty wyjściowej wartości bezwzględnej kąta (wielokrotne obrotów) pozycja, trzeci bajt wyprowadza wartość prędkości, a czwarty bajt wyprowadza wartość przyspieszenia (opcjonalnie).Jest to bardzo pomocne, gdy w sprzęcie podnoszącym zastosowano przetwornice częstotliwości.Wartość prędkości może być sprzężeniem zwrotnym regulacji prędkości z konwersją częstotliwości, a wartość położenia może być wykorzystana do precyzyjnego sterowania pozycjonowaniem i synchronizacją oraz może mieć podwójną kontrolę prędkości i położenia w pętli zamkniętej, aby zapewnić precyzyjne pozycjonowanie i synchronizację sterowanie, zabezpieczenie przed kołysaniem podczas parkowania, kontrola obszaru bezpiecznego, zapobieganie kolizjom, ochrona prędkości itp. Unikalna funkcja multi-master Canopen może realizować rezerwowe rezerwowe stanowisko stacji głównej sterownika odbiorczego.Parametry sterownika rezerwowego można ustawić za sterownikiem głównym.Gdy główny system sterownika ulegnie awarii, sterownik zapasowy może przejąć ostateczną ochronę bezpieczeństwa i sterowanie urządzeniami dźwigowymi.
Duży silnik urządzenia podnoszącego dźwig bramowy jest uruchamiany i używany na zewnątrz.Kabel sygnałowy enkodera jest długi, co odpowiada długiej antenie.Bardzo ważna jest ochrona przeciwprzepięciowa i przeciwprzepięciowa końcówki sygnału polowego.W przeszłości stosowano enkodery sygnału równoległego lub enkodery inkrementalne., Istnieje wiele kabli z rdzeniem sygnałowym, a zabezpieczenie przeciwprzepięciowe każdego kanału jest trudne do osiągnięcia (przepięcie generowane przez rozruch dużego silnika lub uderzenie pioruna), a sygnał enkodera często ma przepalenie portu;a sygnał SSI jest synchronicznym połączeniem szeregowym, takim jak dodanie fali Ochrona przed przepięciami, opóźnienie transmisji sygnału niszczy synchronizację, a sygnał jest niestabilny.Sygnał Canopen jest szybką transmisją asynchroniczną lub rozgłoszeniową, co nie ma większego wpływu na włożenie zabezpieczenia przeciwprzepięciowego.Dlatego też, jeśli do ochronnika przeciwprzepięciowego dodamy enkoder Canopen i sterownik odbiorczy, można go bezpieczniej używać.
Kontroler Canopen PFC
Ze względu na zaawansowany charakter i bezpieczeństwo sygnałów Canopen wielu producentów sterowników PLC i producentów sterowników dodało interfejsy Canopen, takie jak Schneider, GE, Beckhoff, B&R, itp., aby uzyskać sterowanie Canopen. Sterownik PFC firmy Gemple to mały sterownik oparty na interfejsie Canopen , który obejmuje wewnętrzny 32-bitowy procesor, wyświetlacz ciekłokrystaliczny i interfejs człowiek-maszyna do ustawiania przycisków, 24-punktowy przełącznik we/wy i wiele analogowych we/wy oraz kartę pamięci SD 2G. Może rejestrować moc- włączanie i wyłączanie, programowanie zapisów zdarzeń w celu realizacji funkcji nagrywania czarnej skrzynki, analizy awarii i zapobiegania nielegalnym operacjom pracowników.
Od 2008 roku producenci sterowników PLC głównych znanych marek dodali niedawno interfejs Canopen lub planują dodać interfejs Canopen.Niezależnie od tego, czy wybierzesz sterownik PLC z interfejsem Canopen, czy sterownik PFC z Gertech, sterowanie oparte na interfejsie Canopen zostanie zniesione.Stosowanie sprzętu stopniowo stało się głównym nurtem.
pięć.Typowy przypadek zastosowania
1. Korekcja odchylenia synchronicznego dla transportu suwnic bramowych — dwa wieloobrotowe enkodery wartości bezwzględnej Canopen wykrywają synchronizację lewego i prawego koła, a sygnał jest wysyłany do sterownika interfejsu Canopen w celu porównania synchronizacji PFC.Jednocześnie enkoder wartości bezwzględnej Canopen może jednocześnie wysyłać sprzężenie zwrotne prędkości. Za pośrednictwem sterownika zapewnia kontrolę prędkości falownika, realizuje korekcję małych odchyleń, korekcję dużych odchyleń, parkowanie z nadmiernym ugięciem i inne elementy sterujące.
2. Zabezpieczenie prędkości — enkoder absolutny Canopen wyprowadza jednocześnie wartość pozycji i wartość prędkości (bezpośrednie wyjście bez zewnętrznych obliczeń) i ma szybszą reakcję na zabezpieczenie prędkości.
3. Kontrola redundancji bezpieczeństwa — dzięki funkcji redundancji typu multi-master firmy Canopen sterownik PFC201 może pracować w trybie podwójnie redundantnym, a drugi kontroler można dodać w zależności od potrzeb użytkownika w celu zapewnienia bezpiecznego tworzenia kopii zapasowych.
4. Funkcja zapisu bezpieczeństwa. Sterownik PFC201 posiada kartę pamięci SD 2G, która może rejestrować zdarzenia (czarna skrzynka) w celu przeprowadzenia analizy awarii i zapobiegania nielegalnym działaniom pracowników (sprawdzanie zapisów bezpieczeństwa) oraz zapewnienia bezpieczniejszej kontroli.
5. Pozycjonowanie przy parkowaniu i zapobieganie kołysaniu — wykorzystując jednocześnie charakterystykę wyjściową położenia i prędkości enkodera absolutnego Canopen, może on realizować sterowanie pozycjonowaniem przy parkowaniu i powolnym zwalnianiem w podwójnej pętli zamkniętej, co może w rozsądny sposób zatrzymać krzywą prędkości i położenia i zmniejsz wychylanie punktu podnoszenia podczas parkowania.
6. Typowe wprowadzenie do aplikacji:
Guangdong Zhongshan Sea-Crossing Bridge plac budowy Suwnica bramowa o dużej rozpiętości, sprzęt podnoszący, synchroniczna kontrola korekcji, rozpiętość około 60 metrów, wysokość suwnicy bramowej ponad 50 metrów, dwa sygnały enkodera do kabla sterownika PFC, całkowita długość 180 metrów.Opcjonalny:
1. Absolutny enkoder wieloobrotowy Canopen — absolutny enkoder wieloobrotowy Gertech, enkoder absolutny CANopen serii GMA-C, obudowa o stopniu ochrony IP67, wał IP65;klasa temperatury -25 stopni-80 stopni.
2. Kontroler Canopen — sterownik Gertcha oparty na Canopen: Może być używany nie tylko jako sterownik główny, ale także jako redundantny kontroler zapasowy.
3. Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe portu sygnałowego Canopen: SI-024TR1CO (zalecane)
4. Kabel sygnałowy enkodera: F600K0206