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編碼器在工業(yè)快速開(kāi)門(mén)機(jī)中的應(yīng)用

時(shí)間:2017-11-30 11:37:56來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語(yǔ):?在最近的使用GEX38編碼器作為工業(yè)快速門(mén)的應(yīng)用中,其突出的效果與經(jīng)濟(jì)性深得開(kāi)門(mén)機(jī)控制器廠(chǎng)家及開(kāi)門(mén)機(jī)工廠(chǎng)應(yīng)用用戶(hù)的肯定,例如在最近的山東某汽車(chē)廠(chǎng)的快速門(mén)招標(biāo)中,選用GEX38編碼器的方案一舉中標(biāo),其余的未用絕對(duì)值編碼器的方案,無(wú)論是性能指標(biāo)、使用效果,還是最終的價(jià)格可維護(hù)性,都無(wú)法與GEX38編碼器方案相比

工業(yè)快速門(mén),是指最快移動(dòng)速度可達(dá)到2-2.5米/秒以上的快速打開(kāi)、關(guān)閉的卷簾門(mén),或者根據(jù)通行物高度可調(diào)節(jié)指定開(kāi)度的快速打開(kāi)與關(guān)閉的自動(dòng)定位控制。傳感器的加入可以解決傳統(tǒng)的普通開(kāi)門(mén)機(jī)普遍使用的電位器精度低的問(wèn)題。

卷簾門(mén)的快速打開(kāi),尤其是按可調(diào)的指定開(kāi)度打開(kāi)及關(guān)閉,極大的減少了人員或車(chē)輛(如叉車(chē),貨車(chē),工作設(shè)備等通行物)進(jìn)出門(mén)的操作等待時(shí)間??焖匍T(mén)的高速啟閉,同時(shí)對(duì)無(wú)塵環(huán)境控制較高的車(chē)間及特殊區(qū)域極其適用,能有效阻止粉塵,昆蟲(chóng)及污濁空氣的流入。同時(shí)在冷庫(kù)與工廠(chǎng)烘房、工廠(chǎng)環(huán)境保護(hù)等使用快速門(mén)可以減少能耗,達(dá)到節(jié)能減排效益。工業(yè)快速門(mén)在歐美、日本等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家早已普及多年。特別是生產(chǎn)型企業(yè),車(chē)間與車(chē)間之間必定有快速門(mén)分隔。如果是食品、醫(yī)藥類(lèi)的企業(yè),更是政府強(qiáng)制規(guī)定的,必須要用快速卷門(mén)隔離,防止產(chǎn)品受到二次污染。目前,在國(guó)內(nèi)新建的制藥、食品、半導(dǎo)體、冷庫(kù)及汽車(chē)廠(chǎng)等行業(yè)廠(chǎng)房,都需要安裝快速門(mén)。在國(guó)家新一輪的節(jié)能減排推動(dòng)下,工業(yè)快速門(mén)的推廣應(yīng)用也能為工廠(chǎng)與冷庫(kù)的節(jié)能減排做出貢獻(xiàn),并為用戶(hù)產(chǎn)生效益。

工業(yè)快速門(mén)的快速打開(kāi)或在指定可調(diào)開(kāi)度的快速打開(kāi)與關(guān)閉,這種快速控制需要用變頻電機(jī)或伺服電機(jī)控制才能夠達(dá)到快速準(zhǔn)確定位控制,但是使用伺服電機(jī)的成本偏高,在快速門(mén)使用場(chǎng)合沒(méi)有必要,目前絕大部分是使用簡(jiǎn)單的PLC加變頻電機(jī)的控制。

使用PLC加變頻電機(jī)的控制方案中,對(duì)于啟動(dòng)加速、減速、停車(chē)的位置及速度反饋有多種方式,一種是以接近開(kāi)關(guān)等位置開(kāi)關(guān)組信號(hào)反饋的半開(kāi)環(huán)控制,一種是以增量編碼器的信號(hào)做連續(xù)位置反饋的位置閉環(huán)控制,再有一種是用全量程絕對(duì)值編碼器做絕對(duì)位置反饋的位置閉環(huán)控制。

而過(guò)去傳統(tǒng)的普通開(kāi)門(mén)機(jī)普遍使用的電位器精度低,已無(wú)法滿(mǎn)足快速門(mén)的快速連續(xù)多點(diǎn)的加減速及停車(chē)控制精度要求。以下是各種傳感器的比較:

1.以接近開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)類(lèi)的反饋控制原理,由于僅僅是提供單點(diǎn)的位置反饋,減速曲線(xiàn)是依賴(lài)于現(xiàn)場(chǎng)慣性阻力推算的,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)慣性阻力特性改變,例如春夏秋冬的阻力改變,系統(tǒng)新舊的阻力改變,現(xiàn)場(chǎng)各種其他因素介入的改變,這種固定單點(diǎn)反饋及控制卻無(wú)法改變,而無(wú)法達(dá)到一致性的準(zhǔn)確減速與停車(chē),有時(shí)錯(cuò)過(guò)剎車(chē)點(diǎn)而到位不停車(chē),造成關(guān)門(mén)撞門(mén),而有時(shí)又無(wú)法關(guān)緊門(mén),這種方法實(shí)際上在安裝多個(gè)開(kāi)關(guān)或自制多開(kāi)關(guān)集成盒的成本也不低,更帶來(lái)維護(hù)上的不方便。另外,在新的推廣發(fā)展中,工業(yè)快速門(mén)還需要根據(jù)通行物高低,可調(diào)節(jié)開(kāi)門(mén)的開(kāi)度,這種用接近開(kāi)關(guān)的控制模式無(wú)法滿(mǎn)足開(kāi)度可調(diào)的控制要求。事實(shí)上在經(jīng)過(guò)多年的快速門(mén)應(yīng)用廠(chǎng)家的實(shí)踐中,已經(jīng)證明這種方法較為落后,不希望再使用這種方法。

2.以增量編碼器信號(hào)反饋?zhàn)鑫恢瞄]環(huán)反饋想法,按這種想法可以知道快速門(mén)移動(dòng)的連續(xù)位置,有效控制器調(diào)整變頻電機(jī)的速度,達(dá)到快速調(diào)整加、減速并停車(chē)的控制要求。但是,在實(shí)際使用中,由于變頻器內(nèi)部的逆變干擾信號(hào)容易對(duì)于增量脈沖的干擾(變頻器都有內(nèi)部直流-交流逆變的原理)、電磁抱剎的突發(fā)電磁信號(hào)對(duì)于增量脈沖的干擾,依據(jù)增量信號(hào)反饋停車(chē)的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)很難保持一致性,增量編碼器在電機(jī)停電-剎車(chē)的時(shí)間滯后段也常常無(wú)法再獲得準(zhǔn)確信號(hào),而變得誤差有累計(jì)。

另外,依據(jù)國(guó)外工業(yè)快速門(mén)安全性標(biāo)準(zhǔn)(強(qiáng)制規(guī)定),快速門(mén)出于安全的考慮需有手自?xún)捎藐P(guān)閉門(mén)功能,增量編碼器在停電手動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)后位置丟失,必須依賴(lài)于外部信號(hào)重新確定原始點(diǎn)位置。

根據(jù)上述出現(xiàn)的問(wèn)題,有些廠(chǎng)家不得不選用了接近開(kāi)關(guān)+增量編碼器的方案,也即上述1+2的兩種反饋組合的方案,以開(kāi)關(guān)信號(hào)補(bǔ)償增量編碼器位置的丟失。但是那樣的話(huà),成本大大增加了,也帶來(lái)了維護(hù)上的很不方便。

3.以GEX系列全行程絕對(duì)值編碼器為代表的全行程絕對(duì)值編碼器位置連續(xù)反饋。GEX編碼器是一種創(chuàng)新的全行程的絕對(duì)值多圈編碼器,其內(nèi)部為非接觸式絕對(duì)值碼盤(pán),而且不僅僅是在360度的單圈測(cè)量,也能依賴(lài)于內(nèi)部類(lèi)似鐘表齒輪的原理測(cè)量多圈絕對(duì)值位置信息,全行程絕對(duì)值編碼,當(dāng)停電后可以全行程移動(dòng)而位置信息不丟失。應(yīng)用于工業(yè)快速門(mén)的GEX系列編碼器一般選用RS485數(shù)字信號(hào)輸出,可以連接所有類(lèi)型的小型PLC的RS485接口,這樣用戶(hù)選擇控制器面廣造價(jià)較低,再加上GEX系列編碼器本身也是走國(guó)產(chǎn)價(jià)格推廣路線(xiàn),價(jià)格已經(jīng)與同級(jí)別的增量編碼器相近,為此很受用戶(hù)歡迎。GEX全行程絕對(duì)值多圈編碼器一般安裝于減速箱端,提供全行程的連續(xù)絕對(duì)位置反饋,控制器依賴(lài)于其全位置信息,快速做出變頻電機(jī)的加減速、停車(chē)調(diào)整,由于這個(gè)是內(nèi)部全行程絕對(duì)值的編碼,且以RS485數(shù)字信號(hào)傳遞,對(duì)于前述的變頻器逆變干擾、電磁抱剎的干擾、停電及手動(dòng)后的移動(dòng),都沒(méi)有影響,而始終提供全行程的絕對(duì)值位置反饋,控制器依此可以做出的控制指令能夠確保完全的一致性,從而實(shí)現(xiàn)快速門(mén)快速準(zhǔn)確重復(fù)精度高的控制要求。另外,對(duì)于新推廣的開(kāi)門(mén)開(kāi)度根據(jù)通行物可調(diào)的要求,及安全性保障可手自?xún)捎瞄_(kāi)門(mén)的要求,由于是全行程絕對(duì)值位置信號(hào),不受停電下滑或干擾的影響,可在任意高度位置設(shè)置開(kāi)度,完全滿(mǎn)足工業(yè)快速門(mén)今后技術(shù)發(fā)展的需要。為此,選用GEX全行程多圈絕對(duì)值編碼器,在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試變得極為方便,從而可以大大節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試成本,以及今后的售后維護(hù)成本,其使用經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)比選用增量編碼器或接近開(kāi)關(guān)組來(lái)得突出。

另外,由于GEX編碼器是全行程絕對(duì)值位置信號(hào),在各種情況下都可以提供開(kāi)門(mén)機(jī)連續(xù)的全行程的位置,停電后手動(dòng)全行程關(guān)閉門(mén)或停電慣性下滑而對(duì)于位置信息反饋準(zhǔn)確性不影響,這對(duì)于快速門(mén)控制的使用安全性得以保證,而在國(guó)外的工業(yè)快速門(mén)的應(yīng)用中,選用絕對(duì)值編碼器以保障可以手動(dòng)、自動(dòng)開(kāi)門(mén),已成為強(qiáng)制性安全規(guī)定。

在最近的使用GEX38編碼器作為工業(yè)快速門(mén)的應(yīng)用中,其突出的效果與經(jīng)濟(jì)性深得開(kāi)門(mén)機(jī)控制器廠(chǎng)家及開(kāi)門(mén)機(jī)工廠(chǎng)應(yīng)用用戶(hù)的肯定,例如在最近的山東某汽車(chē)廠(chǎng)的快速門(mén)招標(biāo)中,選用GEX38編碼器的方案一舉中標(biāo),其余的未用絕對(duì)值編碼器的方案,無(wú)論是性能指標(biāo)、使用效果,還是最終的價(jià)格可維護(hù)性,都無(wú)法與GEX38編碼器方案相比,尤其是工業(yè)快速門(mén)具有可以自動(dòng)開(kāi)閉門(mén)、停電后可手動(dòng)全行程開(kāi)閉門(mén)功能已是必須要求的安全性保障,而GEX編碼器為全行程絕對(duì)值多圈編碼,可以完全滿(mǎn)足這樣的要求。依此可以預(yù)見(jiàn),安全、快速、可調(diào),能為用戶(hù)產(chǎn)生看得見(jiàn)的效益,是工業(yè)快速門(mén)的發(fā)展的方向,快速開(kāi)門(mén)機(jī)選用全行程絕對(duì)值編碼器(例如GEX系列絕對(duì)值多圈編碼器)已成為工業(yè)快速開(kāi)門(mén)機(jī)行業(yè)的新標(biāo)桿。

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