GEMPLE智能主令控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用

值真多圈編碼器  抗干擾現(xiàn)場總線技術(shù)  智能功能控制器  機械絲桿位置保護開關(guān) 

應(yīng)用行業(yè)：
鋼鐵冶金高爐卷揚、送料小車、探尺、石灰豎爐卷揚、煉鋼氧槍、轉(zhuǎn)爐傾角等控制等自動化工業(yè)控制
汽車制造廠、造船廠等重工設(shè)備廠家車間門機起吊高度控制及防沖頂保護
礦山、碼頭、料場等戶外起吊高度控制

以值編碼器構(gòu)成的智能主令控制器的特點及其應(yīng)用：

在電氣控制中，多點位置檢測通常是由主令控制器來完成，由于傳統(tǒng)機械主令控制器是由機械凸輪和觸點組成，其觸點部分故障較多、調(diào)整不方便、控制精度低，而且，由于灰塵積累的觸點打火，極易損壞并形成安全隱患。而以值多圈編碼器構(gòu)成的智能主令控制器用值碼盤信號及程序邏輯代替機械凸輪的動作，控制、調(diào)節(jié)精度高，以無觸點代替有觸點，這樣就避免了許多機械故障，提高了系統(tǒng)的可靠性，同時，觸摸屏的人機界面便于用戶調(diào)整設(shè)置，位置信號的連續(xù)輸出及遠傳，提高了控制安全信息化。

1、智能主令控制器組成
主令控制器系統(tǒng)簡圖如圖1所示，智能主令控制器由值編碼器、信號至主控單元組成?！　?nbsp;              
值編碼器：選擇機械鐘表齒輪式值真多圈編碼器，全量程位置*，抗干擾、停電不受影響、精度高。德國品牌德國原產(chǎn)地進口，可選不銹鋼加固型，或國內(nèi)組裝高工業(yè)等級2年質(zhì)保。
 
編碼器信號輸出選擇抗干擾型現(xiàn)場總線技術(shù)：a。Canopen信號值編碼器（抗干擾安全信號）、b。德國原產(chǎn)地值編碼器SSI+金屬防水總線接線、c．4—20mA輸出+RS485總線數(shù)字通訊信號輸出（雙冗余信號）。
 
機械齒輪、絲桿、機械極限開關(guān)：機械齒輪傳動絲桿滑動，在控制器的上下極限增加機械限位開關(guān)的雙重保護。

主控單元：有功能控制器PFC80、PFC201或PLC（西門子S7-200等）可選、隔離型工作電源、觸摸屏、繼電器組、機箱等構(gòu)成。
 
值編碼器組件安裝在現(xiàn)場，與受控設(shè)備傳動軸通過聯(lián)軸器柔性連接。編碼器信號和連接電纜將現(xiàn)場位置信號傳出給主控單元，安裝在控制室或操作室內(nèi)，共同構(gòu)成智能主令控制器。
a. 卷揚提升設(shè)備轉(zhuǎn)筒軸連軸器柔性連接
b. 卷揚提升設(shè)備轉(zhuǎn)筒軸齒輪擬合過渡連接
c. 減速齒輪箱輸出齒輪軸（低速軸）連接

2、工作原理
　  智能主令控制器在工作時，由受控設(shè)備通過傳動機構(gòu)帶動編碼器一起旋轉(zhuǎn)，編碼器產(chǎn)生并輸出值位置信號，并送到PFC（ 或PLC）的輸入端，在PFC內(nèi)部進行譯碼、運算、分析、比較等處理，同時與操作面板觸摸屏中可調(diào)用的設(shè)定參數(shù)相比較，在合適的位置發(fā)出相應(yīng)的控制信號，由繼電器組輸出，從而達到控制目的。主令控制器內(nèi)的機械齒輪帶動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿滑臂移動，在上下極限位置（可調(diào)）觸動機械微動開關(guān)，達到機械無源開關(guān)極限位置的雙重保護。主控制同時可輸出通訊信號，將高度及控制信號遠傳至*控制室顯示屏。操作面板觸摸屏可實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示、位置設(shè)定和報警設(shè)定、解除。
　　
　　在許多需多點定位的場合要使用主令控制器，而傳統(tǒng)的主令控制器不能滿足控制要求，利用小型控制器PFC（或PLC）和值編碼器構(gòu)成智能主令控制器，使用程序邏輯代替機械凸輪的動作，從而替代傳統(tǒng)主令控制器，滿足控制要求。若被測體是提升機位能負載，則可根據(jù)被測體運動方向指令和碼數(shù)變化方向是否相同，可以檢測被測體傳動軸是否與編碼器軸脫開或溜車，檢測到故障后可以發(fā)出報警或停車指令，避免事故發(fā)生。對于上下極限保護，可提供與可靠的信號開關(guān)輸出，防止沖頂?shù)仁鹿拾l(fā)生。
　　　　
3、主要性能
　　智能主令控制器具有運行可靠、響應(yīng)速度快、分辨率高、調(diào)整方便迅速、可在運行中調(diào)整、全數(shù)字顯示、遠程通信、多種保護功能等優(yōu)點。
　　（1） 運行可靠。選用機械鐘表式值多圈編碼器，全量程位置*，不受停電、干擾影響；選用編碼器與機械絲桿機械限位開關(guān)雙重的保護方案，失效概率極低；值編碼器信號輸出選用高安全性的現(xiàn)場總線技術(shù)（連接PFC） ,或4—20mA和RS485雙信號冗余輸出（連接S7-200），信號傳遞可靠安全；選用設(shè)計思想是用弱點控制強電，用程序邏輯代替機械凸輪的動作，以無觸點代替有觸點，避免了機械故障，控制精度高；選用現(xiàn)場觸摸屏調(diào)整，人機操作更方便，以上諸多安全設(shè)計思想，確保提高主令控制器運行的可靠性。
　?。?） 反應(yīng)速度快。主令位置由于采用可編程控制器進行控制，故其響應(yīng)速度非?？?，響應(yīng)速度可達毫秒級。
　?。?） 分辨率高。該主令控制器的分辨率由編碼器的分辨率決定，可達到毫米級，精度非常高，能適應(yīng)需要定位和限位控制的場合。而老式主令采用凸輪閉合、斷開觸點，其精度低，不能適應(yīng)自動控制過程控制的需要。
　?。?） 現(xiàn)場調(diào)節(jié)方便。該主令控制器的調(diào)節(jié)無需任何工具，僅需對操作面板觸摸屏操作，即可達到調(diào)整控制的目的，與老式主令相比，可以節(jié)約時間，減少勞動強度，從而提高經(jīng)濟效益。
　?。?） 運行中調(diào)整。該主令控制器可在設(shè)備運行狀態(tài)中進行調(diào)整，設(shè)備不必停車即可對控制信號的輸出位置通過人機操作面板進行微調(diào)。
　?。?） 高度數(shù)字顯示及遠傳。在被控物體運行期間可以方便地從操作面板上觀察出其所處的位置，并信號通過通訊遠傳至*控制室或車間大屏顯示。
　?。?） 保護功能齊全?？捎械退倭夭蛔?、過速保護，脫軸、倒轉(zhuǎn)保護，沖頂、極限保護。
　　
4、應(yīng)用場合
　　智能主令控制器運行可靠、響應(yīng)速度快、分辨率高、調(diào)整方便、人機界面好、可以替代傳統(tǒng)機械主令，應(yīng)用于任何需要位置或位移檢測的場合，在冶金行業(yè)中可在高爐主卷揚、探尺、石灰豎爐卷揚、煉鋼氧槍控制等自動化工業(yè)控制場合應(yīng)用，已在山東鋼鐵廠、上海通用汽車廠，用其取代了老式凸輪主令控制器，取得了滿意的使用效果和顯著的經(jīng)濟效益。