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      值多圈編碼器在懸臂吊起重機(jī)上的應(yīng)用

      2015年02月02日 13:20:53人氣:3480來源:上海精浦機(jī)電有限公司

      (一)懸臂吊起重機(jī)雙編碼器控制系統(tǒng)

          只需一臺(tái)變頻器即可控制起重機(jī)的提升和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,分別控制懸臂吊起重機(jī)的提升用電機(jī)和旋轉(zhuǎn)用電機(jī)。三菱電機(jī)A700-C9系列變頻器可連接2只編碼器進(jìn)行連接,分別控制2臺(tái)電機(jī);由軟件實(shí)現(xiàn)*第二電機(jī)的切換,方便可靠。 


      (二)主從控制系統(tǒng)

          應(yīng)用在行車系統(tǒng)的主鉤、副鉤共同吊運(yùn)一個(gè)物體時(shí),確保這個(gè)物體平行上升及下降。利用變頻器的主從控制功能,可以保證多臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)同一剛性物體時(shí),能夠同時(shí)出力。


        (三)基于值編碼器與變頻器的多電機(jī)同步控制及安全保護(hù)

          兩個(gè)電機(jī)或更多個(gè)電機(jī)的同步及聯(lián)動(dòng)問題,是生產(chǎn)中經(jīng)常需要的一種應(yīng)用,由于生產(chǎn)中通過變頻器對電機(jī)的調(diào)速控制已經(jīng)做的很多,雙變頻電機(jī)或多變頻電機(jī)是否就能夠?qū)崿F(xiàn)可靠位置同步及聯(lián)動(dòng),而無需更換成伺服電機(jī)?

          機(jī)械剛性連接,這是zui直接的方法,可通過機(jī)械同軸、機(jī)械凸輪開關(guān)組合實(shí)現(xiàn)。但這個(gè)涉及到機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的允許,而多軸機(jī)械凸輪開關(guān)組的成本不低。

          變頻器同速指令的開環(huán)“同步”,一個(gè)變頻器一拖二,或相同的電位器-電壓指令給多個(gè)變頻器的同速指令,由于電位器或電流、電壓的模擬量精度較低,這種同速指令本身的精度不高,更何況各個(gè)電機(jī)的負(fù)載可能不同,電機(jī)實(shí)際速度的滯后,zui終的結(jié)果是各個(gè)電機(jī)實(shí)際速度有偏差,即使很小,時(shí)間累積下相互位置越來越偏,而無法同步。

          變頻器PG卡+增量編碼器信號(hào)反饋的同步,在歐日中變頻器中已經(jīng)設(shè)置此項(xiàng)功能,有變頻電機(jī)附加增量編碼器信號(hào),反饋給PG卡,由此內(nèi)部做反饋位置同步對比,調(diào)整變頻器速度輸出量值,而達(dá)到同步。確實(shí)此類同步已經(jīng)是真正意義上的位置同步了,但是一方面是需要中的變頻器,并配置PG卡,成本較高;另一方面增量脈沖信號(hào)對于變頻器內(nèi)部的逆變過程中的諧波抗干擾較差,常有丟脈沖而失位,或停電剎車后的兩個(gè)電機(jī)慣性不一致,位置出現(xiàn)偏差,增量編碼器沒有位置“停電記憶”能力,而使“同步”不再可能。


          有沒有即經(jīng)濟(jì)又方便,而且能確保雙電機(jī)或多電機(jī)“同步”可靠的實(shí)現(xiàn)?為此有了基于值編碼器信號(hào)反饋給PLC,控制變頻器速度調(diào)整的多電機(jī)同步糾偏方案(以雙路同步糾偏為例):

          1、配置

          兩個(gè)值多圈編碼器,Canopen信號(hào)輸出,國產(chǎn)品牌GEMPLE,型號(hào)GMX425Canopen;

          兩個(gè)普通變頻電機(jī);

          兩個(gè)普通的變頻器,可通過輸入420mA信號(hào)調(diào)速;

          一個(gè)基于的國產(chǎn)化小型PLC,可配置Can接口(例如國產(chǎn)PFC80同步控制器)。

          輸入:編碼器Canopen信號(hào),上行下行指令;

          輸出:電機(jī)啟、停、正反轉(zhuǎn),兩路模擬量給各個(gè)變頻器調(diào)速。

          一個(gè)國產(chǎn)3.5寸觸摸屏,設(shè)置位置及輸出電流。啟動(dòng)停止觸發(fā)。

          2、工作原理

          值多圈編碼器(GMX425)安裝于渦輪蝸桿減速箱低速端上,與機(jī)械輸出軸同軸。或者安裝于軌道測量輪上,跟著大車小車的移動(dòng)旋轉(zhuǎn)測量。

          兩個(gè)GMX425值編碼器信號(hào)以Canopen總線接入PLC,地址01,64,波特率500KHz;

          PLC接收兩個(gè)值編碼器信號(hào),隨時(shí)做值位置同步對比,同時(shí)輸出兩路420mA(或0-10V)分別給兩個(gè)變頻器;

          變頻器獲得的速度指令即模擬量信號(hào),是PLC根據(jù)兩個(gè)編碼器位置比較后,根據(jù)位置偏差計(jì)算給出的,以保證兩個(gè)電機(jī)的位置在偏差范圍內(nèi)。

          停車位置,電機(jī)提前位置多點(diǎn)連續(xù)減速,至停車點(diǎn)前速度基本一致,停車位置由值編碼器保證,準(zhǔn)確位置停車、同步,并不受停電后位置移動(dòng)影響。

          3、實(shí)際應(yīng)用案例

          上海江南造船廠大跨徑門機(jī)同步糾偏,采用2個(gè)Canopen的值多圈編碼器配套PLC來實(shí)現(xiàn)同步糾偏的功能,當(dāng)左右大車輪出現(xiàn)偏差時(shí),PLC輸出開關(guān)點(diǎn),變頻器接收到開關(guān)點(diǎn)調(diào)頻,大車差距20cm輸出慢速開關(guān)點(diǎn),變頻器對偏差的大車輪慢速修正,大車差距30cm輸出快速開關(guān)點(diǎn),變頻器進(jìn)行快速糾偏;大車差距50cm強(qiáng)制停車。同時(shí)因?yàn)椴捎昧酥稻幋a器,可以顯示左右行程差值,糾偏點(diǎn)可進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置。

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