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GEMPLE智能主令控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2011-12-21      瀏覽次數(shù):2386

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(jī)械絲桿位置保護(hù)開關(guān) 

應(yīng)用行業(yè):
鋼鐵冶金高爐卷揚(yáng)、送料小車、探尺、石灰豎爐卷揚(yáng)、煉鋼氧槍、轉(zhuǎn)爐傾角等控制等自動(dòng)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(jī)起吊高度控制及防沖頂保護(hù)
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(diǎn)及其應(yīng)用:

在電氣控制中,多點(diǎn)位置檢測(cè)通常是由主令控制器來完成,由于傳統(tǒng)機(jī)械主令控制器是由機(jī)械凸輪和觸點(diǎn)組成,其觸點(diǎn)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(diǎn)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(hào)及程序邏輯代替機(jī)械凸輪的動(dòng)作,控制、調(diào)節(jié)精度高,以無觸點(diǎn)代替有觸點(diǎn),這樣就避免了許多機(jī)械故障,提高了系統(tǒng)的可靠性,同時(shí),觸摸屏的人機(jī)界面便于用戶調(diào)整設(shè)置,位置信號(hào)的連續(xù)輸出及遠(yuǎn)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(hào)至主控單元組成?! ?nbsp;              
值編碼器:選擇機(jī)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(jìn)口,可選不銹鋼加固型,或國內(nèi)組裝高工業(yè)等級(jí)2年質(zhì)保。
 
編碼器信號(hào)輸出選擇抗干擾型現(xiàn)場總線技術(shù):a。Canopen信號(hào)值編碼器(抗干擾安全信號(hào))、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(hào)輸出(雙冗余信號(hào))。
 
機(jī)械齒輪、絲桿、機(jī)械極限開關(guān):機(jī)械齒輪傳動(dòng)絲桿滑動(dòng),在控制器的上下極限增加機(jī)械限位開關(guān)的雙重保護(hù)。

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(jī)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(dòng)軸通過聯(lián)軸器柔性連接。編碼器信號(hào)和連接電纜將現(xiàn)場位置信號(hào)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(yáng)提升設(shè)備轉(zhuǎn)筒軸連軸器柔性連接
b. 卷揚(yáng)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(shí),由受控設(shè)備通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)編碼器一起旋轉(zhuǎn),編碼器產(chǎn)生并輸出值位置信號(hào),并送到PFC( 或PLC)的輸入端,在PFC內(nèi)部進(jìn)行譯碼、運(yùn)算、分析、比較等處理,同時(shí)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(hào),由繼電器組輸出,從而達(dá)到控制目的。主令控制器內(nèi)的機(jī)械齒輪帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),絲桿滑臂移動(dòng),在上下極限位置(可調(diào))觸動(dòng)機(jī)械微動(dòng)開關(guān),達(dá)到機(jī)械無源開關(guān)極限位置的雙重保護(hù)。主控制同時(shí)可輸出通訊信號(hào),將高度及控制信號(hào)遠(yuǎn)傳至*控制室顯示屏。操作面板觸摸屏可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示、位置設(shè)定和報(bào)警設(shè)定、解除。
  
  在許多需多點(diǎn)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(jī)械凸輪的動(dòng)作,從而替代傳統(tǒng)主令控制器,滿足控制要求。若被測(cè)體是提升機(jī)位能負(fù)載,則可根據(jù)被測(cè)體運(yùn)動(dòng)方向指令和碼數(shù)變化方向是否相同,可以檢測(cè)被測(cè)體傳動(dòng)軸是否與編碼器軸脫開或溜車,檢測(cè)到故障后可以發(fā)出報(bào)警或停車指令,避免事故發(fā)生。對(duì)于上下極限保護(hù),可提供與可靠的信號(hào)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(yùn)行可靠、響應(yīng)速度快、分辨率高、調(diào)整方便迅速、可在運(yùn)行中調(diào)整、全數(shù)字顯示、遠(yuǎn)程通信、多種保護(hù)功能等優(yōu)點(diǎn)。
 ?。?) 運(yùn)行可靠。選用機(jī)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(jī)械絲桿機(jī)械限位開關(guān)雙重的保護(hù)方案,失效概率極低;值編碼器信號(hào)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(hào)冗余輸出(連接S7-200),信號(hào)傳遞可靠安全;選用設(shè)計(jì)思想是用弱點(diǎn)控制強(qiáng)電,用程序邏輯代替機(jī)械凸輪的動(dòng)作,以無觸點(diǎn)代替有觸點(diǎn),避免了機(jī)械故障,控制精度高;選用現(xiàn)場觸摸屏調(diào)整,人機(jī)操作更方便,以上諸多安全設(shè)計(jì)思想,確保提高主令控制器運(yùn)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(jìn)行控制,故其響應(yīng)速度非???,響應(yīng)速度可達(dá)毫秒級(jí)。
  (3) 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(dá)到毫米級(jí),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(diǎn),其精度低,不能適應(yīng)自動(dòng)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(duì)操作面板觸摸屏操作,即可達(dá)到調(diào)整控制的目的,與老式主令相比,可以節(jié)約時(shí)間,減少勞動(dòng)強(qiáng)度,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。
 ?。?) 運(yùn)行中調(diào)整。該主令控制器可在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中進(jìn)行調(diào)整,設(shè)備不必停車即可對(duì)控制信號(hào)的輸出位置通過人機(jī)操作面板進(jìn)行微調(diào)。
 ?。?) 高度數(shù)字顯示及遠(yuǎn)傳。在被控物體運(yùn)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(hào)通過通訊遠(yuǎn)傳至*控制室或車間大屏顯示。
 ?。?) 保護(hù)功能齊全??捎械退倭夭蛔恪⑦^速保護(hù),脫軸、倒轉(zhuǎn)保護(hù),沖頂、極限保護(hù)。
  
4、應(yīng)用場合
  智能主令控制器運(yùn)行可靠、響應(yīng)速度快、分辨率高、調(diào)整方便、人機(jī)界面好、可以替代傳統(tǒng)機(jī)械主令,應(yīng)用于任何需要位置或位移檢測(cè)的場合,在冶金行業(yè)中可在高爐主卷揚(yáng)、探尺、石灰豎爐卷揚(yáng)、煉鋼氧槍控制等自動(dòng)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(jì)效益。

  

 

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