编码电缆位移传感器原理及案例 点击：9032 | 回复：52
发表于：2005-06-08 09:45:00
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 16:26:00
11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。
发表于：2005-06-26 08:54:00
12楼
PLC在立体仓库系统堆垛机控制中的应用
（提供：镇江东联仓储设备有限公司：张卫国， 应用领域：物流/仓储）
1 引言
自动化立体仓库（AS/RS）是物料搬运、仓储管理科学中一门综合性的、是由高位托盘货架构成并配以堆垛机或其他自动化传输系统、操作软件的物流系统。它与平库相比，可节约７０％的占地面积和７０％的劳动力。具有很高的空间利用率和出入库能力，能加快货物的出入库存储节奏，减轻劳动强度，提高生产效率；其一次性投入成本也相当高，如我公司的上海印钞厂AS/RS项目仅货架总价就达260多万人民币，其具体构成为DF(P)M-30-1000堆垛机6台，货位数4250个，货架高度约30米，共6个巷道，货物单元规格为1250（L）× 920（W）× 1440（H）、货物单元设计重量1000 kg，生产安装工作周期近4个月。它是我司所做的50多座自动化立体仓库货架(AS/RS )中最高的一座。主要通过监控计算机实现全面协调、监视、控制目的，其主要功能是接收操作指令、检测信号、指挥作业、判断故障、返回信息等。包括监控、管理调度计算机、红外通信器、堆垛机、转轨机、输送设备等。而立体仓库中货物的存储节奏及作业周期主要由巷道堆垛机的工作运行速度决定的，目前我公司选用的堆垛机技术要求主要为：水平运行速度最高达200m/min，起升速度最高达120m/min，货叉伸缩运行最高速度达50m/min等。本文拟就SIMATIC S7-300 可编程控制器在立体仓库（AS/RS）系统堆垛机电机闭环无级控制中的具体应用、控制系统的配置及控制方案的选择思路等进行探讨。
2 概述
目前，自动化立体仓库巷道堆垛机应用的变频调速手段有两种：
1）、当运行控制速度、控制定位精度较低时，一般选用开环有级调速运行模式：即手动设定几个固定的运行频率（如：高速、中速、低速三种运行频率，实际上可根据使用的不同规格或品牌的变频器及配套的变频电机等选择设定不同梯度的运行频率，如美国宝德的某款变频调速系统的有级调速设定可达16级），根据堆垛机的具体运行和控制要求由PLC根据外部环境的输入输出信号进行程序控制切换和设定，如用控制用行程开关、光电接近开关等作为信号输入控制单元等，以达到调速、定位停准的目的；但该变频调速手段的输出偏差或位置控制的误差分布范围大，特别是当自动化立体仓库巷道堆垛机的运行速度较高时，会造成速度转换后的加、减速距离的增加，加、减速平稳性控制难度的增加以及控制单元敏感性下降、故障率上升等，其应用具有很大的应用局限性。
2）、当运行控制速度、控制定位精度较高时，一般选用闭环无级运行控制模式，即：对堆垛机的运行速度、运行位移量或位置定位点实现闭环无级运行控制模式，从而从根本上实现到达目的地址时的制动停准和根据运行距离实现的平稳换速、适时调整变频器的运行控制频率，以实现最佳平稳运行速度的要求，并能缩短作业周期，提高作业效率；该变频调速手段控制精度高，运动控制平稳，具体场合的适应性好，系统运行的可靠性高，易调试，但一次性投资成本较高。主要表现在闭环反馈信号元件的控制精度选择与配置（如：激光测距仪及其接口电路或板卡）、PLC配置上的高端化、上位机控制软件及硬件与PLC的接口电路或板卡等，其软件编程的高端和复杂化以及软件开发调试具有一定的难度等。
3 闭环无级控制原理
要实现自动化立体仓库巷道堆垛机的闭环无级控制，必须根据变频器和堆垛机电机的特性，即：在一定载荷下变频器所存在的理想加速和减速特性曲线，或根据不同的品牌和规格的变频器的特性参考资料、所运输载运货物所允许的最大加速度以及现场运行试验的结果、堆垛机电机的负荷特性等进行适时调整。
基本控制思想为：
1）、根据激光测距仪测量反馈的当前速度信号适时调整变频器的输出驱动频率值，从而保证堆垛机能以要求的速度平稳运行；其还表现在必须根据自动化立体仓库库存的具体货物，如货物的重量、重心高度等选择相应的速度控制模式，即初时运动加速度与加速控制时间、平稳运行速度与距离、减速运动加速度与控制时间等，并提供客户一系列的控制规范图表；
2）、根据激光测距仪测量反馈当前堆垛机的距离信号及预先设定的控制方案适时调整变频器的输出驱动频率值，使堆垛机先以较高的速度运行到接近目的地址的位置后将速度平稳降到较低的速度下工作，并在目的地址处准确制动停准，必要时可采取机械抱闸系统来辅助快速定位；堆垛机在工作过程中实时采集水平运行、货物升降、货叉伸缩三个方向的数据，并不断地与存放在软件控制数据块里的标准位置参数进行比较和控制决策，从而达到准确定位、快速存储货物、提高作业效率的目的，并与监控系统交换工作信息和库位状态信息等以实现系统的全面动态管理。
4 控制方案
为实现自动化立体仓库巷道堆垛机的闭环无级控制，其闭环无级控制反馈信号根据认址方式上的差异可分为：认址片认址、旋转编码器认址、激光测距仪，一般情况下采用激光测距、测速进行速度反馈的电机闭环变频调速方案是一种比较理想的控制方案，该方案能精确控制电机转矩，低速运行性能好，电机加速特性好，调速范围大，工作性能可靠且动态响应性能好，其重复控制精度可达到1mm以上，但系统开发成本高，影响到实际的推广应用。
随着计算机技术的飞速发展，特别是现场总线技术的日益成熟，立体仓库的控制模式也从采用PLC加PC或PC加控制板卡的方式，发展为软PLC控制模式，同时该系统价格较传统的PLC或板卡控制方式低，且应用灵活，该系统涉及到电气控制原理、数据库以及决策技术、计算机技术等，其核心控制部分为软PLC，与外部周边设备或硬件采用PROFIBUS-DP现场总线，操作界面和各个程序之间的接口利用C++语言编写，备有连接SIMATIC系列元件的整套接口、固有的HMI（人机界面）等，但针对堆垛机电机的高、低速控制应用方案（包括有些特殊控制性能要求而选用伺服驱动系统的堆垛机系列）仍优先选用闭环变频调速控制方案，
PLC与激光测距仪和绝对值旋转编码器的连接采用：DEVICENET连接方式，激光测距仪通过串口连接，用协议宏方式通信，绝对值旋转编码器通过I/O口连接，使用GRY指令，注意考虑和调试好整个系统的响应时间，如DME240激光测距仪具有以下特性参数：测距范围为0.5-240M，通信接口有SSI、Profibus-DP、Interbus-S三种，输出时间只有1ms，分辩率为0.1/1mm，运行速度可达10M/S等。
5 在配送中心模式下的具体应用
立体仓库中堆垛机的主要工作是完成储存环节的搬运，即：准确地依照上位机给出的出入库地址将货物取出或放入有关货位，并将工作过程的状态信息反馈给监控系统；
选择SIMATIC S7-300系列PLC系统并应用在AS/RS体系中已取得了很大的成功，SIMATIC S7-300为模块化无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展、具有广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-300成为中、高档性能控制领域中首选的理想解决方案。结合堆垛机的工作特性，SIMATIC S7-300是既经济又方便的选择方案。
案例一：某配送中心立体仓库的堆垛机电气控制部分采用西门子S7-300PLC，PLC与监控系统以及各从站之间的通讯采用PROFIBUS-DP现场总线方式；
硬件：1）、SIEMENS SIMATIC S7-300 CPU313C-2DP一块，2）、SIEMENS SIMATIC S7-300 16bit24V数字量输入模块二块，3）、SIEMENS SIMATIC S7-300 CP342-5一块，4）、SIEMENS SIMATIC S7-300 ET200M一块，5）、SIEMENS SIMATIC S7-300FM350计数模块一块，6）、SIEMENS SIMATIC S7-300 PS3075A电源模块二块，7）、从站可根据系统设计和要求合理选择多组，一组从站（一套堆垛机，实现一个巷道的控制），包括三台变频器及变频电机、两台激光测距仪（控制重复精度为1mm，测距范围在240M左右，选择德国SICK的相关型号）、一个ET200M等。
软件：该系统软件的开发环境为SIEMENS SIMATIC S7 STEP7 V5.1编程软件，采用STL方式编程，可实现堆垛机的手动、自动、整线联机等基本功能。结合具体的上位机的仓库管理软件或资源管理系统ERP等，配置相应的接口电路与系统可实现立体仓库的高效动态管理。
具体应用：在软件系统设置具体的堆垛机工作模式时一般依据下列可能选择，在设备调试、库房库位盘点或故障处理时使用手动工作模式；单独控制和使用堆垛机，不需要周边设备（如：管理机、输送机等）参与工作时选用自动工作模式；通常采用整线联机工作模式，以确保立体仓库中的作业情况、库存量动态变化情况等能准确反映到企业的管理系统中。
6 结论
采用激光测距、测速进行速度反馈的电机闭环变频调速方案是一种比较理想的堆垛机控制方案，基本能满足AS/RS立体仓库系统对各巷道堆垛机的控制要求，实现货物存储过程的快速平稳的作业，提高作业效率和控制质量。
参考文献：
1、 周奇才，《自动化仓库主要运行参数的优化确定》，《上海铁道大学学报》1999(12)
2、 满永奎 吴成东 《通用变频器及其应用》 机械工业出版社 1995年8月
3、 张卫国 《异步电机闭环无级控制定位原理在冷弯机组中的应用探讨》 《控制与传动》. 2004(12)
作者单位：镇江东联仓储设备有限公司
地址：镇江东吴路129号3-401# 212008
Email：zhangweiguo-zj@163.com
发表于：2005-06-26 09:06:00
13楼
堆垛机拖动系统人机界面设计
（提供：本站， 应用领域：物流/仓储）
自动化立体仓库的出现是物流技术的一个划时代的革新。它不仅彻底改变了仓储行业劳动密集、效率低下的落后面貌，而且大大拓展了仓库功能，使之从单纯的保管型向综合的流通型方向发展。堆垛机是自动化立体仓库中的一种自动装运设备，是实现自动化立体仓库高效、安全、可靠运行的关键设备，本文就其拖动系统人机界面的设计与实现，讲述了罗克韦尔自动化RSView32组态软件以及DeviceNet控制网络在堆垛机拖动系统中的应用。
一 基于DeviceNet的堆垛机拖动系统
堆垛机是自动化立体仓库的主要搬运设备。它在高层货架的巷道内来回穿梭运行，负责货物的存取。目前应用最广的是巷道式堆垛机，它由运行机构、升降机构、装有存取货机构的载货台、机架和电气设备5部分组成。目前，堆垛机运行速度高达320m/min，提升速度高达60m/min，其定位精确度优于±5mm。
DeviceNet是Rockwell Automation公司于1994年提出的一种开放的现场总线网络，目前已成为国际工业自动化网络标准。DeviceNet为简单的工业设备(传感器、变频器等)和高端设备(PLC、计算机)提供确定、可靠的网络连接和数据通信。DeviceNet提供主/从与对等网络通信能力和生产者/客户(Producer/Consumer)服务模式，可以不用任何编程工具在线移除或替换DeviceNet网络上的设备。来自ControlNet、DH+或Ethernet链路上的报文可以通过ControlLogix网关发送到DeviceNet链路上的所有节点。采用DeviceNet，可减少设备通信的电缆硬件接线，降低组建系统的人力及线路成本，同时，可为用户提供完整的设备级诊断功能，方便网络的维护。
过去，变频器的通信能力不强，需要对异步电动机按照一定的数学模型和最优条件进行离线优化控制。当电动机参数及工况发生变化后，还继续使用原来的变频器参数就无法获得理想的优化效果，通过DeviceNet可将变频器接入控制网络，对变频器实现在线监控和优化，提高堆垛机的定位精确度，并节省大量的能源。
二 控制系统硬件设计
控制系统主要采用了SLC500和PLC5控制器、1747-SDN扫描器、1771-SDN扫描器、1203-GK5通信接口，将其组态成DeviceNet控制网络以实现对1336PULS II变频器的控制，并通过1770-KFD接口模块将DeviceNet网络与上位计算机相连。其中扫描器作为PLC和DeviceNet之间的接口，它的主要功能是进行设备数据的采样和格式转换，PLC与设备之间的数据交换全部通过扫描器来实现。SLC500和PLC5可分别通过1747-SDN扫描器和1771-SDN扫描器连接到DeviceNet。1336PULS II 变频器则通过其SCANport接口与DeviceNet通信模块1203-GK5的SCANport接口相连。由此可建成DeviceNet电动机控制网络，其网络结构如图1所示。
三 控制系统的人机界面设计
1.RSView32软件
RSView32是一套综合的、基于组件的人机界面开发软件，可用于对自动化设备和生产过程进行实时监测和控制。它是第一个具有以下特性的人机界面软件：(1)将图形界面开放为ActiveX控件的容器，通过可以直接集成到用户图形界面上的可重用、可定制的ActiveX控件，实现对RSView32工程的方便扩展；(2)可利用对象模型方便地与其他基于组件的软件产品协同工作；(3)集成了微软的Visual Basic for Applications(VBA)为内置的编程语言；(4)支持OPC(用于过程控制的OLE)，可实现与其他自动化厂商的产品进行快速、可靠的通信；(5)使用附件体系结构(Add-On Architecture)技术扩展RSView32的功能，可将新特性直接集成到RSView32的内核；(6)可利用活动显示系统(Active Display System)实现远程监控。
2.人机界面的总体功能结构
人机界面的总体功能结构如图2所示。
其中主界面可完成日常的系统监控任务和对各个子界面的调用；手动控制面板子界面有6个电动机控制按钮，可结合主界面的状态显示区完成对变频器和电动机的手动控制；线路诊断图子界面可模拟和实时监测系统硬件线路的连接和工作状况；1336PLUS II变频器组态子界面可完成变频器所有相关参数的组态任务。
3.主界面设计
软件主界面分为实时动画显示区、实时速度表、功能按钮区、速度输入框、电动机状态显示区、速度曲线图和速度拖动条。其中实时动画显示区用于实时动态显示升降台的速度和位置。实时速度表用于实时显示速度值、速度单位(r/min)。功能按钮区有4个按钮，分别为自动[Auto]、手动[Manual]、诊断[Diagnostic]、1336PLUS II变频器[Config 1336II]组态，其中自动按钮控制升降台自动上下运行一次，按下手动按钮会显示手动控制面板[Manual Control]，按下诊断按钮会出现线路诊断图，按下1336PLUS II变频器组态按钮会出现变频器参数调整表。在速度输入框中可以精确地调整电动机的速度，可调速度范围是0~1430r/min(仅在手动模式下可用)。电动机状态显示区共有9个指示灯，分别为自动(Auto)、手动(Manual)、报警(Alarm)、运行(Run)、正向(Forward)、点动(Jog)、停止(Stop)、反向(Reverse)、错误(Fault)，指示灯为绿色表示电动机正处于该状态，灰色则相反。速度曲线图用于实时显示电动机运行过程中速度的变化，在手动模式下可用速度拖动条比较粗略地改变电动机速度，并具有最小频率(8Hz)设置保护。系统主界面如图3所示。
在主界面开发过程中发现S曲线的数据源为变频器[测量组(Metering)]中的[Freq Command]，需要通过M文件进行读取，采样的周期太长，无法满足S曲线的实时采样要求，趋势图中的S曲线不平滑，呈折线状。后来经过分析得知这主要是由于采样频率太低，数据不连贯造成的。要获得平滑的S曲线就必须提高数据的采样频率，故我们利用I/O映射自动刷新、实时性好的特点，采用输入映射的[word1频率反馈值]作为S曲线的数据源，并且数据的采样频率还与Tag的扫描时间及趋势图中的扫描时间有关，只要将Tag Scan Class的扫描周期及趋势图中的Rate设置为0，RSView32就会以最快的速度实时地扫描频率反馈值，获得十分平滑的S曲线。
4.手动控制面板子界面设计
手动控制面板共有7个按钮。它们分别为运行[Run]、停止[Stop]、点动[Jog]、除错[Clear Faults]、反向[Reverse]、正向[Forward]、关闭窗口[Close]。在电动机运行过程中，运行、点动、反向、正向按钮将会被屏蔽，此时按下这4个按钮将得不到响应。
5.线路诊断图子界面设计
线路诊断图是在硬件线路图的基础上，用红线连接在线设备，用黑线连接可能发生故障或者已经从网络移除的设备。该界面有两个按钮，一个是模拟[Virtual]按钮，用于模拟本系统的硬件连接情况，用户可通过它对线路连接状态进行模拟操作，用于检查线路连接逻辑是否正确；另一个是监控[Monitor]按钮，用于实时监控系统硬件的连接状态，可大大提高系统故障诊断和硬件维护的效率。
6.1336PLUS II变频器参数组态子界面设计
在主界面按下[Config 1336II]按钮，将会出现上载参数进度条。当参数上载完毕后，变频器参数调整表将会出现[1336 PlusII Parameter Settings]的参数设置对话框。此时，可以按组对所有的变频器参数分别进行设置。在参数调整表的下方有5个按钮，分别是刷新指定的参数[Refresh Specified Parameter]、刷新所有的参数[Refresh All Data]、刷新参数组[Refresh Group]、下载参数[Download Parameters]、返回主界面[Return to Main Window]。
四 结束语
凭借RSView32软件的强大功能，设计完成了这个操作自由、简单且在功能上分计算机自动、手动操作等多种控制方式的人机操作界面，能够清晰显示操作步骤、设备运行状况，即使是新手也可轻松操作，且系统保养维护方便、快捷。
发表于：2005-06-26 09:21:00
14楼
位置检测技术
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 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。
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。
4 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。
发表于：2005-06-26 09:48:00
15楼
普通4米,6米行车驱动可采用单电机联轴传动,但10米的行车因跨度大,如使用联轴驱动肯定不合适.因此想用两台电机(5.5Kw+5.5Kw)分别驱动,轨道是有齿轨道,需要同步.请高手帮忙!谢谢!!
以下是回复：
1.
可使用变频器的矢量控制，能直接自动测量电机参数，误差很小，如加码盘反馈，更是万无一失。
2.
可以使用一台功率大于11KW的变频器同时拖动两台电机，由于输出的电压、频率完全相同，作为行车的同步是完全能够胜任的。我们已有成功的类似例子。
3.
一拖二。我们做过龙门焊机的传动控制，相类似。行车是一刚性整体，两侧分别驱动在轨道上运动，两侧驱动力是一个合力。不会发生左右不同步。
4.
建议使用数控机床上用的主轴驱动器和主轴电机.
5.
采用LENZE9300变频器，两台变频器之间采用极联方式，编码器做反馈的同步方式，效果很好。并有实例。
6.
采用LENZE9300变频器，两台变频器之间采用极联方式，编码器做反馈的同步方式，效果很好。并有实例。
7.
可以采用西门子6SE70系列变频器两台，每台采用SIMOLINK光纤通讯来完成两台同步，万无一失，我有过成功经验。
8.
我公司分别做过跨度为18米和21米的双梁桥式起重机的控制系统，大小车以及卷扬均采用变频调速方式，其中大车就是两端分别驱动的，两台大车电机分别采用两台变频器控制，效果很好。详情可进一步联系。
9.
用丹佛斯变频器，通过数频给定
10.
采用西门子6SE7021-8EB61两台，使用同步工艺板，即可满足你的要求。 西门子电气传动天津有限公司展厅有实际应用。
11.
所谓的码盘指编码器，一般编码器用于反馈电机轴的位置，最主要的技术参数是线数（例如100线的编码器，指将一个圆周平均等分为100份，则每份为3.6度，它可以反映轴向转角是3.6度），它交给控制器的信号是脉冲。
12.
解决你的问题是不是可以考虑在两个轨道上分设位移传感器进行同步闭环控制？欢迎讨论。
13.
该项目可以采用两台CT变频器,加编码器反馈但价格较贵,可以采用一台变频器比如CT的GPD系列(有矢量控制),没问题的因为行车是一个整体.
14.
我在台灣,是變頻器廠設計工程師,關於同步的問題,依我的經驗應該是很容易達到的.唯一必須考慮的是對於電機實際同步的精度要求是多高.若車台剛性夠,跨距不大,那麼大概所有品牌變頻器都能做到,只是方式或許不同罷了.若車台跨距很大容易因電機實際速度的差異造成扭曲變形,那就得慎選同步控制的方式了.
由於一般泛用型變頻器是採用滑差控制(SLIP CONTROL)的方式驅動感應電機.電機實際的轉速與變頻器送出的頻率有相當的差距,並且這個差距會隨著電機的負載而變.因此要達到同步,必須考慮這種變化造成的變異.
建議同步控制要能夠隨時因負載條件變動而給予速度上有相當的補償控制.一般要達此程度,許多變頻器要外加同步控制板才能達此功能.
若要絕對精確,當然是用閉迴路型的矢量(台灣稱向量)控制型變頻器是最好的.當然要採用有加裝編碼器的馬達.如此能達到全程同步的效果.
15.
行车运行要求精度不高,使用一拖二可以.加编码器可使精度提高,使用丹佛斯VLT5000变频器同步卡控制精度可达万分之五.
16.
可以采用数字锁控制方式，即主机为普通速度闭环控制（电机带编码器反馈），从机为编码器给定（来自主机），编码器反馈（来自从机）。这种控制，在起重机行业，已有成功应用。
17.
liping的方法最精确，其实6SE70采用主从传动就可以实现此功能，即一个转速环两个电流环，主装置采用的是转速闭环，主装置的转速环输出是从装置的电流环输入。这在双电机串轴或并轴传动上应用很广泛。
18.
有关同步传动, 在台湾的例子是一条线接起来就行了
19. 采用数字锁控的方式（带编码器），一主一从，此种方式可以达到同步要求。我们在纸机的同步控制中采用此方法，效果理想。
20.
关于同步控制，一拖二比较好。
芬兰VACON变频器的“速度控制特性”较好，优于“转差补偿”，
21.
你好，可以用本公司生产的同步控制器结合安圣或丹佛斯变频器来实现。目前已有许多成功的速度（角速度、线速度）、定长度等应用。这类应用在纺织、造纸机械上应用很多。有兴趣我可以给你提供资料。
22.
可以以其中一台作为主动，另一台作为被动，跟随主动机，很容易实现，用编码器反馈，精度相当高，我们曾经用于纺机控制。
23.
如果您想精密随动，很简单，用伺服电机外加一块PMAC卡，保证您的从动精度在2个脉冲之内！
24.
我现在就碰到需要同步的问题，希望高手们能，指点迷津，我有一个工程，有点类似于电梯，就是用两台3.3KW的电机吊一个5米长的载货台的两端，将载货台水平的提起，请问如何配置变频器（用一台还是用两台），我的信号通过滑触线传送，能否作成反馈系统
25.
看行车需要同步精度需要，如果精度要求不高，用一台变频器拖动两台电机，实现方法最为简单。如果精度要求高，可以用两台变频器分别拖动两边的电机，一台变频器作为Master，另一台设为Slave.能很好的解决这个问题。
26.
用一个同步控制器加双变频控利用角度传感构成闭环糸统可达到高精度要求本人有成功案例！
27.
普通的行车控制需考虑实际的运用成本，可能有些控制贵了点
发表于：2005-06-26 09:52:00
16楼
高精度同步控制器
1、 概述
在工业领域的机械加工和生产过程中，各种不同的定位控制、速度控制及张力控制是必不可少的。为了满足各种控制的需要，烟台中正新技术有限公司推出了高精度同步控制产品-ZH-TX系列同步控制器，该产品能适应驱动交流变频调速驱动方式。
2、 控制运行方式
多轴虚拟主轴同步运行方式：
多轴虚拟主轴方式即没有主轴运行方式。这种运行方式主要应用于象印刷机械中的轮转印刷机、多色套印机械、纺织机械中的牵引等。他们的共同特点是：系统中有多点需要精确同步运行，其同步要求不仅是在系统稳定运行时，而且在系统运行中速度的每一个时间微分点。该方式的执行过程中各同步点之间不存在指令时间差。
多轴主从随动同步运行方式：
该方式中，除主轴自由运行外，其余各点均以随动方式跟随主轴及前轴同步运行。该同步方式分为：速度同步和位置同步两种方式。
单轴定位（相角）控制方式：
单轴定位（相角）控制方式是根据用户指令指定的直线运动距离或运行弧度做相应的控制运行。该功能可用于各种需要做定位控制的场合。如连续生产物料的定长切割、机械手臂的定位控制、机械工件的转角控制等。
3、 主要功能及技术指标
速度比例同步
位置、角度同步
恒定张力控制
同步精度绝对值误差<30个脉冲
4、 典型应用
拉幅定型机
转移式复合机
印蜡机
高速编织机
高速横切机
液压机
各类连续生产线
发表于：2005-06-26 10:04:00
18楼
绝对位置同步纠偏控制仪
绝对位置同步纠偏控制仪，配合两个绝对型编码器,用于高精度.大量程位移的主从轴同步控制或双位移长度同步控制,可广泛应用于如大跨度门机双轨同步、水利闸门双吊点同步控制、提升设备双吊点同步控制，输送带双轴同步控制、纺织造纸等收卷双轴同步控制等场合.其接入的绝对型编码器精度高、可靠性好，量程大，最高可达999米，精度可达1毫米。控制仪参照国外先进的控制器技术,采用大规模集成芯片作为中央控制单元,输出接口界面灵活,可输出双5位高精度显示、主从（左右）纠偏开关信号、极限超偏开关信号、主轴绝对位置电流或RS485信号输出。仪表具有位置参数任意设置，面板主从分别置零和外部远程置零,比例设定,设定自锁,编码器连接状态检查、出错指示等功能,既可单独使用,也可输出至PLC或上位计算机等其他设备控制使用。
发表于：2005-06-26 10:06:00
19楼
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。
严重啃轨会将轨道（内）外侧磨成光亮带状斑痕，并伴有起动困难，运行阻力增大，长期下去会使驱动电机过载烧毁、降低起重机的使用性能和寿命，造成起重机出轨事故等。
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 驱动车轮带有自动纠偏功能。
发表于：2005-06-26 10:11:00
20楼
我最近在做一个垃圾电厂中行车控制系统，工艺中有喂料时的算法、移料时的算法，堆料区间分6400个方格，还有大小车及抓斗定位控制等。 请问利德公司，这方面的资料有吗？
1.
在垃圾电厂中，将垃圾从一处移至另一处的行车抓斗的控制 ,一套PLC器加五个变频器,如果系统要求很高的话,你一个人不大可能.比如要自动抓取,自动定位,无人遥控等.如果只要很简单的话,你可以试一试.
2.
垃圾发电厂，其中的行车抓斗控制是哪家单位做的；
是北京起重机成套配置的，可以实现无人操纵。抓斗是德国进口，PLC是西门子。
3.
我用ABB的变频器和西门子的PLC做过抓斗吊的项目，目前已安全运行一年多，是抓铝土矿的
我们公司是垃圾发电厂,你讲的应该是垃圾库的抓斗行吊,我有现成的资料,是采用常规控制,效果一般,就是线太多了.我正在打算用富士变频器+三菱PLC改造,
4.
宁波枫林绿色能源有限公司就是垃圾发电厂，欢迎你实地考察。
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