编码电缆位移传感器原理及工程案例 点击：2934 | 回复：38
发表于：2005-06-08 09:42:00
楼主
编码电缆位移传感器原理及工程案例
一、编码电缆位移传感器特点
（1）非接触工作方式：编码电缆位移传感器是通过安装在移动站的天线箱和敷设在移动机车轨道旁的编码电缆进行电磁耦合来传递信息的，无机械性接触磨损；
（2）绝对位置检测：由于编码电缆芯线以格雷码方式交叉扭绞排列，保证编码电缆芯线全程无重叠的交叉点，能够在移动机车行走范围内连续地、高精度地检测绝对地址，检测精度达5毫米，完全可以满足移动机车精确定位的需求；
（3）抗干扰能力强：由于编码电缆使用了特有的交叉扭绞结构及相位检测技术，能够消除电源开、停过程中产生的电磁干扰，也不受环境噪音和接收信号电平波动的影响，能够在诸如铁矿石场等恶劣环境条件中长期可靠的工作；
（4）适用于恶劣的工业环境：安装在室外的编码电缆、天线箱、始端箱、终端箱和段间箱采用非金属材料制作而且采用密封工艺，不怕雨水、灰尘，耐酸、碱腐蚀。
二、编码电缆位移传感器广范应用在以下几个方面
2.1焦炉四车联锁控制系统。
2.2矿石输送料斗车多点定位控制系统，也可用于皮带转运站，皮带通廊，配煤盘，烧结厂环冷等小车系统的多点定位、自动定位的场合。
2.3堆取料机集群监控系统，也可用于门式起重机，桥式起重机，卸船机，场桥，天车，吊车等有轨机车的自动走行、自动定位、掉道、防碰撞、集中监视和控制等的场合。
2.4自动化仓储系统。
2.5轻轨、地铁机车定位控制系统。
三、编码电缆位移传感器技术联络信息
单 位：武汉利德科技有限公司
通信地址：武汉市洪山区北港科技园文治街16号
邮 编：430070
电 话：027－59812996，59810788，传真：59810793
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网 址: www.whleader.com
电子邮箱：zmh85732@126.com
发表于：2005-06-24 16:15:00
15楼
问题1：编码电缆位移传感技术来源
感编码电缆位移传感技术是在八十年代初世界上为解决炼焦、仓储、堆料场的移动车辆的地址检测和相互通信问题而发展起来的一门专用技术.，中文也有称为诱导母线技术。该项技术是针对工业生产上大型移动机械的自动化而研制的，具有很高的可靠性与抗干扰能力。该项技术在1997年后开始在国内研制成功，并成功的用在焦炉四大车的自动控制系统和其他工业大型控制系统上。
编码电缆位移传感器特点
（1）非接触工作方式：编码电缆位移传感器是通过安装在移动站的天线箱和敷设在移动设备轨道旁的编码电缆进行电磁耦合来传递信息的。天线箱与编码电缆两者间隙从30毫米到300毫米均可正常工作，无机械性接触磨损；
（2）绝对位置检测：由于编码电缆芯线以格雷码方式交叉扭绞排列，保证编码电缆芯线全程无重叠的交叉点，能够在移动机车行走范围内连续地、高精度地检测绝对地址，检测精度达5毫米，完全可以满足移动机车精确定位的需求；
（3）抗干扰能力强：由于编码电缆使用了特有的交叉扭绞结构及相位检测技术，能够消除电源开、停过程中产生的电磁干扰，也不受环境噪音和接收信号电平波动的影响，能够在诸如铁矿石场等恶劣环境条件中长期可靠的工作；
（4）适用于恶劣的工业环境：安装在室外的编码电缆、天线箱、始端箱、终端箱和段间箱采用非金属材料制作而且采用密封工艺，不怕雨水、灰尘，耐酸、碱腐蚀。
编码电缆位移传感器广范应用在以下几个方面
（1）焦炉四车联锁控制系统。
（2）矿石输送料斗车多点定位控制系统，也可用于皮带转运站，皮带通廊，配煤盘，烧结厂环冷等小车系统的多点定位、自动定位的场合。
（3）堆取料机集群监控系统，也可用于门式起重机，桥式起重机，卸船机，场桥，天车，吊车等有轨机车的自动走行、自动定位、掉道、防碰撞、集中监视和控制等的场合。
（4）自动化仓储系统。
（5）轻轨、地铁机车定位控制系统。
问题2：编码电缆位移传感技术的应用
国内外目前运行的编码电缆位移传感系统约1600套，按应用对象分类：
堆取料机60%
装卸车9.2%
焦炉机车控制26%
其它 3.8%
按行业分类：
在钢铁行业91%
核能：1.9%
电力2.3%
交通1.7%
其它4.1%
问题3：能不能把编码电缆原理说说，也让我们长点见识。
编码电缆位移传感器以相互靠近的扁平状的编码电缆和天线箱之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到天线箱在编码电缆长度方向上的位置。
编码电缆由电缆芯线、模芯和电缆护套构成。电缆芯线有两种，即基准线（R线）和地址线（G0线-G9线），基准线用于获取标准信号，地址线用于检测地址。各对地址线按不同步长规律编排，每隔一定长度（步长）交叉一次，设编码电缆的最小步长为W，则G0、G1、G2…G8、G9步长分别为1W、2W、4W、8W…256W、512W，基准线R在整个电编码电缆段中不交叉。
利用最简单的单匝线圈的感应原理,当移动站的天线箱线圈中通入交变电流时，在天线箱附近会产生交变磁场，由于天线箱离编码电缆很近（约80毫米），故编码电缆近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,因此每对编码电缆芯线会产生感应电动势。
地址线与基准线同相为0,反相为1. 这样感应的信息 是格雷码排列,永不重复!
问题4：是不是移动天线箱装在机车上面，将从编码电缆上感应到的编码通过无线电波传送给主站，主站经过换算后得出机车的绝对位置值，再控制机车的进退？
编码电缆位移传感器有两种工作方式：
第一种：地上检测方式，地址编码发射器和天线箱安装在移动站，通过天线箱发射地址信号，地址编码接收器安装在固定站上，在固定站完成地址检测。如移动站要得到本站的位置，可通过无线通信方式从固定站得到。
第二种：车上检测方式，地址编码发射器安装在固定站，通过编码电缆芯线发射地址信号，天线箱、地址编码接收器安装在移动站上，移动站直接检测到地址。如固定站要得到移动站的位置，可通过无线通信方式解决。
选择那一种地址检测工作方式要根据控制系统的需求来考虑决定。如果控制系统的重心在移动站上，则采用车上检测方式较好；如果控制系统的重心在固定站，则采用地上检测方式较合适。
问题5：编码电缆三车定位技术感觉不错,价格也不高.但不知使用后的效果怎样? 如有经验者给些建议,比如使用后的整体效果, 故障点一般在哪,以及器件的选型?
常见故障1：检测不到机车地址或地址检测偏差：
1) 查看地址卡状态码，FF表明地址卡有故障，AA表明地址卡正常
2) 查看天线箱是否被碰掉、连至天线箱的电缆是否被挂断
3) 拨下匹配放大单元输入电缆，用万用表测量R线、L线和各G对线的电阻值，检查R、L、G对线是否短路、断路
4) 查看电缆是否因红焦烧结、段间箱或始端箱的连接异常
常见故障2：通信异常：
1) 通信电缆连接器是否因振动而接触不良
2) 通信部件（如数传电台）是否因环境差而工作异常、死机
3) 是否是大雨天、并伴有雷电
4) 周边是否有同频无线信号源
问题6：编码电缆三车定位技术是经过几代升级而来,不过前面的产品很快夭折了,不知道这代怎么样?
产品性能升级
1）、上位机
在第一代系统中，上位机有两台。一台作动画监控终端，另一台完成推焦计划的输入和生成、生产参数的记录和统计，采用TC为主，上位机为从的工作方式。
在第二代系统中，仅使用一台上位计算机，即将动画显示计算机和数据处理计算机合二为一。采用多屏切换的方案，分为系统总貌、推焦计划、历史记录、系统状态、结焦时间、系统设定等画面，可以根据要求通过屏上的按钮进行切换。在通信方式上，采用上位机为主，中央控制单元为从的方式，实行RS-232一对一通讯。
2）、中央控制单元
在第一代系统中，称为实时网络控制中心（TC），采用STD总线结构的8051单片机系统。
在第二代系统中，中央控制单元采用可编程序控制器（PLC）来实现。
3）、地址检测单元
在第一代系统中，地上局由调制解调单元和地址检测单元组成。调制解调单元仅仅是对TC送来的信号进行调制，对扁平电缆送来的信号进行解调，无智能功能。同时该单元采用近20片芯片完成调制解调功能，集成度底。地址检测单元和TC一样，采用STD总线结构的8051单片机系统，为插板式结构，由7块STD板组成，系统复杂，抗震性能、防尘性能不好。
在第二代系统中，地址检测单元由一块电路板组成，一辆车对应一块地址检测板，该单元采用高性能CPU为核心。采用无线扩频通信后，就可以取消调制解调器了
4）、机上局（采用无线扩频通信后，不再使用）
5）、车上控制单元
在第一代系统中，该部件称作控制器，采用STD总线结构的8051单片机系统。
在第二代系统中，控制器称作车上控制单元，采用PLC作为车上控制单元的核心，提高了系统的稳定性和可靠性；
6）、显示屏
在第一代系统中，显示屏为非标准部件，内部有11块自制印制线路板，线路板之间采用接插件连接。
在第一代系统中，显示屏采用一体化的彩色智能终端，显示终端上以动画的形式显示本炉区的炉况和车况以及推焦、平煤过程，熄焦、接焦过程。还可以显示本车和它车的大量信息。
问题7：有轨机车自动定位技术有哪些？
1 旋转编码器位置检测技术
通过安装在车轮上的旋转编码器检测机车的位置，是一种相对定位的工作方式。优点是成本低，安装方便。缺点是车轮打滑，维护工作量大。
2 定位片编码位置检测技术
通过安装在轨道旁的定位片（带孔的铁片）检测机车的位置，是一种绝对定位的工作方式。与编码电缆技术相比，他是间歇式定位，编码电缆技术是一种连续的测量方式。
3 条形码位置检测技术。
通过安装在轨道旁的条形码或信息按钮检测机车的位置，是一种绝对定位的工作方式。与定位片编码位置检测技术相似。
4 编码电缆位置检测技术
通过安装在轨道旁的的编码电缆检测机车的位置，是一种绝对定位的工作方式。
问题8：我厂经常出现大车啃轨的现象发生，能否用编码电缆位置检测技术来解决。
啃轨是起重机在运行时，大车或小车车体由于某种原因产生歪斜运行或车轮轮缘和轨道间隙不正常，致使轮缘和轨道侧面挤压，轮缘和轨道侧面产生严重磨损乃至塑性变形的现象。
产生啃轨的原因很多，一般有以下几个方面：
1 由设计误差造成：大车运行累积误差最大值超过轨道与轮缘之间的间隙等；
2 由制造缺陷造成：车轮直径不等，各电动机转速偏差(单独驱动)等；
3 由安装误差造成：轨道安装不直，轨距偏差大；运行机构组装及车轮安装偏斜等；
4 由维护不力造成：两主梁高低差大，主梁下挠大，大车运行严重振动，大车两个主动轮驱动不同步，两端制动不均对大车运行机构在起动和制动时两端不同步车身扭摆等。
啃轨的消除：
1 加强维护；
2 用编码电缆位置检测技术实现自动纠偏功能。
问题9：编码电缆位置检测技术如何解决自动仓库堆垛机的定位问题？
我不清楚你的系统布局方案，但一般常规的立体库包括周边的输送设备―――用于出入库，货价，堆垛机，信息传递系统。
1、周边的输送设备。 根据要储存的货物决定输送机，一般要有接近或光电传感器用于检测输送的货物。当有要入库的货物位于输送机上时，自动启动（或人工在触摸屏上）堆垛机前来搬运，通过人工在触摸屏上输入产品信息（这些信息被存储在上位机内）或条码阅读器读出贴在货物上的条码信息并存入计算机。
2、堆垛机。堆垛机上装有两个用于测位移的编码电缆位移传感器，和一个用于检测货价内有无货物的光电开关，以及用于控制的PLC以及变频器等。其供电可用拖缆或滑触线。
3、信息传递系统。 信息传递系统一般用红外或射频。
问题10：编码电缆位置检测技术在机器人的应用方面，你的产品可以用吗！
自从1913年美国福特汽车公司使用有轨底盘装配车，1954年英国采用地下埋线电磁感应导向车以来，到九十年代全世界拥有AGV(Automated Guided Vehicles)10万台以上。
近年来，自动化技术呈现加速发展的趋势，国内自动化立体仓库和自动化柔性装配线进入发展与普及阶段。其中，在自动仓库与生产车间之间，各工位之间，各段输送线之间，AGV起了无可替代的重要作用，与传统的传送辊道或传送带相比，AGV输送路线具有施工简单、路径灵活，不占用空间、较好的移动性、柔性等优点。
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