起重門(mén)機(jī)大車(chē)糾偏編碼器選型注意事項(xiàng)

　　一．門(mén)機(jī)大車(chē)起重設(shè)備的特殊性：
　　
　　門(mén)機(jī)起重設(shè)備的安全性要求越來(lái)越突出，安全*的概念在控制中越來(lái)越重要，按照規(guī)定,40米以上的大跨徑門(mén)機(jī)必須加裝雙軌同步糾偏控制，以防止左右雙軌的門(mén)機(jī)輪子超偏而啃軌，甚至脫軌的事故發(fā)生，出于安全的要求，門(mén)機(jī)左右雙軌的輪子需要多點(diǎn)同步控制，速度、位置等信息的可靠反饋直接涉及到控制安全可靠，而門(mén)機(jī)起重設(shè)備的環(huán)境特殊性，又決定了這些信號(hào)傳感器及傳輸?shù)倪x擇的特殊性：
　　
　　1．現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的工作環(huán)境，變頻器、大電機(jī)及高低壓電源系統(tǒng)，信號(hào)電纜常常與動(dòng)力線一同布排，現(xiàn)場(chǎng)的電氣干擾較嚴(yán)重。
　　
　　2．設(shè)備移動(dòng)性，長(zhǎng)移動(dòng)距離，接地較困難。
　　
　　3．信號(hào)傳遞距離要求遠(yuǎn)，信號(hào)數(shù)據(jù)的安全可靠性要求高。
　　
　　4．同步控制需要信號(hào)傳遞實(shí)時(shí)性高，可靠。
　　
　　5．很多是戶外使用，防護(hù)等級(jí)、溫度等級(jí)要求高，而工地工人培訓(xùn)程度較低，對(duì)產(chǎn)品使用寬容性要求高。
　　
　　6．成本問(wèn)題，如果選擇方案不佳，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間、多次服務(wù)的成本甚至可能高于編碼器的成本。
　　
　　二．值多圈編碼器在大車(chē)糾偏應(yīng)用的意義：
　　
　　在門(mén)機(jī)起重設(shè)備的位置傳感器使用中，有電位器、接近開(kāi)關(guān)、增量編碼器、單圈值編碼器、多圈值編碼器等等，相比較而言，電位器可靠性低，精度差，使用角度有死區(qū)；接近開(kāi)關(guān)、超聲波開(kāi)關(guān)等只是單點(diǎn)位置的信號(hào)而不連續(xù)，現(xiàn)在已經(jīng)大部分選用了旋轉(zhuǎn)編碼器了，那么究竟選擇什么樣的編碼器呢？
　　
　　增量編碼器，編碼器提供累加的脈沖信號(hào)，后續(xù)設(shè)備通過(guò)做加法獲得相對(duì)位置變化量，停電后編碼器不再輸出信號(hào)，依靠后續(xù)接收設(shè)備記憶保存位置。另外，如現(xiàn)場(chǎng)有干擾（大型電機(jī)、變頻），信號(hào)抗干擾差，會(huì)出現(xiàn)誤計(jì)、漏計(jì)脈沖，而造成累計(jì)誤差，而無(wú)法達(dá)到兩個(gè)編碼器的同步。普通增量信號(hào)不能遠(yuǎn)傳，停電后大車(chē)不可有任何滑動(dòng)，不然位置丟失。如上種種，增量型編碼器顯然不適合在大車(chē)糾偏中使用。
　　
　　增量型編碼器碼盤(pán)示意圖：
　　
　　單圈值編碼器，指只有一圈的值信號(hào)，在這一圈中，每個(gè)位置由多碼道編碼信號(hào)組成*編碼，在一圈中使用，停電、干擾不受影響，位置*。但這種單圈值編碼器只能在360度內(nèi)工作，如果通過(guò)變速齒輪擴(kuò)大測(cè)量角度，精度就很差了，同步精度無(wú)法保證；而如果直接單圈使用，通過(guò)后續(xù)接收設(shè)備記憶實(shí)現(xiàn)多圈控制（在多圈的計(jì)量方法上，其實(shí)和增量型編碼器是一樣的），在停電后，由于大車(chē)受風(fēng)吹、下滑或人為移動(dòng)，編碼器超過(guò)半圈，就有可能超過(guò)計(jì)圈點(diǎn)，而失去位置；或者在計(jì)圈時(shí)正好發(fā)生干擾而計(jì)圈錯(cuò)誤，就會(huì)錯(cuò)一圈！其仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)大車(chē)兩邊的位置的同步。盡管發(fā)生這種情況的概率不大，在調(diào)試中很難發(fā)現(xiàn)，但是其的確存在安全隱患，這種隱患一旦發(fā)生可能就是一次事故！
　　
　　單圈值編碼器示意圖：
　　
　　值多圈編碼器是指在360度以后，編碼器內(nèi)部通過(guò)計(jì)圈齒輪組碼盤(pán)繼續(xù)值的測(cè)量，一般可達(dá)到4096圈的測(cè)量量程，這種編碼器可以真正在大車(chē)門(mén)機(jī)起重設(shè)備中安全使用的，其不受停電抖動(dòng)的影響，可長(zhǎng)距離、多圈數(shù)工作特性，內(nèi)部全數(shù)字化，抗干擾，信號(hào)也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離安全傳輸。所以，從大車(chē)門(mén)機(jī)起重設(shè)備安全性的角度出發(fā)，值多圈編碼器是必然的選擇。
　　
　　多圈值編碼器示意圖：
　　
　　技術(shù)：０２１－３６３２０９９１－９９８轉(zhuǎn)８００８
　　
　　上海精浦機(jī)電公司，專(zhuān)業(yè)的編碼器生產(chǎn)、供應(yīng)商。
　　
　　三．值多圈編碼器的可靠性技術(shù)指標(biāo)的選擇：
　　
　　1．IP防護(hù)等級(jí)，指編碼器在戶外使用，防塵防水的保護(hù)等級(jí)，大車(chē)很多直接在室外露天使用，對(duì)于編碼器需要有這種保護(hù)（IP等級(jí)是由專(zhuān)門(mén)的機(jī)關(guān)檢測(cè)，給出認(rèn)證報(bào)告），一般要求編碼器外殼是IP67，轉(zhuǎn)軸是IP65以上（可以直接雨淋，但不可較長(zhǎng)時(shí)間浸水）。
　　
　　2．抗振動(dòng)等級(jí)，同樣有專(zhuān)門(mén)檢測(cè)機(jī)關(guān)給出的認(rèn)證報(bào)告，對(duì)于大車(chē)行走，震動(dòng)較大，這個(gè)指標(biāo)同樣很重要，一般要求在10G（加速度）以上，有些現(xiàn)場(chǎng)在20G?？箾_擊，短時(shí)間的抗瞬時(shí)沖擊能力，100G。
　　
　　3．溫度等級(jí)，指編碼器的工作溫度，由于大車(chē)可能在天南地北都可能應(yīng)用，溫度使用等級(jí)一般要求在零下25度到70度，有些要求更寬。
　　
　　4．電磁兼容性（EMC），指編碼器抗電氣干擾（浪涌電壓，靜電，脈沖高壓等）不損壞，信號(hào)仍然可靠的要求，對(duì)于大車(chē)，大型電機(jī)、變頻，信號(hào)線可能與動(dòng)力線一起行走，這個(gè)指標(biāo)對(duì)于編碼器的選則很重要，按標(biāo)準(zhǔn)，EMC應(yīng)在2級(jí)以上。
　　
　　5．編碼器電源極性保護(hù)，大車(chē)糾偏編碼器到接收設(shè)備電纜較長(zhǎng)，就相當(dāng)于一個(gè)“感應(yīng)天線”，對(duì)于周邊電磁場(chǎng)的感應(yīng)，可能是正向的，也可能是反向的，編碼器具有這個(gè)保護(hù)功能，就不會(huì)損壞。
　　
　　6．其他，諸如信號(hào)傳遞距離，信號(hào)抗浪涌等等。
　　
　　以上這些內(nèi)容，在剛剛使用中無(wú)法都反映出來(lái)，但是在使用以后，就會(huì)逐漸比出編碼器的高低了。
　　
　　技術(shù)：０２１－３６３２０９９１－９９８轉(zhuǎn)８００８
　　
　　上海精浦機(jī)電公司，專(zhuān)業(yè)的編碼器生產(chǎn)、供應(yīng)商。
　　
　　四．值編碼器信號(hào)的選擇
　　
　　值編碼器的輸出信號(hào)有并行多芯信號(hào)輸出，4—20mA輸出，RS485信號(hào)輸出，SSI同步串聯(lián)信號(hào)輸出，現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DP信號(hào)輸出，現(xiàn)場(chǎng)總線Canopen信號(hào)輸出。
　　
　　1．并行信號(hào)輸出，指多少位值編碼器，就有多少根信號(hào)輸出線，直接輸出高低電平代表編碼。對(duì)于值多圈編碼器，位數(shù)在20位以上，這樣，并行輸出的信號(hào)電纜就可能要20多芯，長(zhǎng)距離傳輸、接線的可靠性就降低，而編碼器集中了20多位輸出功率，散熱性較差，編碼器損壞概率大大增大。
　　
　　2．4—20mA模擬量輸出，優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，所有PLC都可以接收，缺點(diǎn)：模擬量有紋波，對(duì)于單編碼器影響看不出來(lái)，對(duì)于雙編碼器，紋波誤差有可能大于糾偏精度。
　　
　　3．RS485（或Modbus），由于是應(yīng)答式的讀取方式，對(duì)于兩個(gè)編碼器的掃描輪回，時(shí)間響應(yīng)較慢，可能造成讀取時(shí)間差產(chǎn)生的精度誤差。
　　
　　4．SSI同步串聯(lián)信號(hào)，在較長(zhǎng)的傳輸電纜下（50米以上），時(shí)鐘發(fā)送與數(shù)據(jù)接收的同步性已經(jīng)犧牲，如果再有干擾信號(hào)，抗干擾能力已下降。
　　
　　5．現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-ＤＰ，較成熟的現(xiàn)場(chǎng)總線，連接西門(mén)子３００以上的ＰＬＣ，對(duì)信號(hào)電纜接地有要求，電纜，總和成本（包括ＰＬＣ、電纜、編碼器等）較高。
　　
　　6.現(xiàn)場(chǎng)總線Ｃａｎｏｐｅｎ，專(zhuān)為汽車(chē)電子、安全設(shè)備設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)總線，用在起重設(shè)備，大車(chē)糾偏編碼器非常適合。缺點(diǎn)：技術(shù)較新，具有此類(lèi)編碼器和接收控制器的較少，對(duì)于專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)有要求，只能由較專(zhuān)業(yè)的廠家來(lái)做。（此類(lèi)選擇，建議要找Ｃａｎｏｐｅｎ專(zhuān)業(yè)服務(wù)的廠家）。