值多圈編碼器在懸臂吊起重機(jī)上的應(yīng)用

（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(wèn)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(guò)變頻器對(duì)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(wú)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(guò)機(jī)械同軸、機(jī)械凸輪開(kāi)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(kāi)關(guān)組的成本不低。

    變頻器同速指令的開(kāi)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(lái)越偏，而無(wú)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(duì)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(duì)于變頻器內(nèi)部的逆變過(guò)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(méi)有位置“停電記憶"能力，而使“同步"不再可能。

    有沒(méi)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(guó)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(guò)輸入4—20mA信號(hào)調(diào)速；

    一個(gè)基于的國(guó)產(chǎn)化小型PLC，可配置Can接口（例如國(guó)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(guó)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?；蛘甙惭b于軌道測(cè)量輪上，跟著大車小車的移動(dòng)旋轉(zhuǎn)測(cè)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(duì)比，同時(shí)輸出兩路4—20mA（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(lái)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(kāi)關(guān)點(diǎn)，變頻器接收到開(kāi)關(guān)點(diǎn)調(diào)頻，大車差距20cm輸出慢速開(kāi)關(guān)點(diǎn)，變頻器對(duì)偏差的大車輪慢速修正，大車差距30cm輸出快速開(kāi)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。