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 prędkości transmisji (do 1Mbps), struktura multi-master zgodna z priorytetem i niezawodność. 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, co skutkuje maksymalną wartością 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 samoczynnej kontroli 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 interfejs 2G Karta pamięci SD. Może rejestrować włączanie i wyłączanie, programować zapisy zdarzeń, aby realizować funkcję nagrywania w czarnej skrzynce, analizować awarie i zapobiegać 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. Korekta 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. Fakultatywny:
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