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關(guān)鍵詞：
智能主令控制器
plc
PFC80
- 摘要：以絕對(duì)值多圈編碼器構(gòu)成的智能主令控制器用絕對(duì)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(wú)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。
在電氣控制中，多點(diǎn)位置檢測(cè)通常是由主令控制器來(lái)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。而以絕對(duì)值多圈編碼器構(gòu)成的智能主令控制器用絕對(duì)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(wú)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。
以絕對(duì)值編碼器構(gòu)成的智能主令控制器的特點(diǎn)及其應(yīng)用：
1、智能主令控制器組成
主令控制器系統(tǒng)，智能主令控制器由絕對(duì)值編碼器、信號(hào)至主控單元組成。
絕對(duì)值編碼器：選擇機(jī)械鐘表齒輪式絕對(duì)值真多圈編碼器，全量程位置唯一絕對(duì)，抗干擾、停電不受影響、精度高。德國(guó)著名品牌德國(guó)原產(chǎn)地進(jìn)口，可選不銹鋼加固型，或國(guó)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(chǎng)總線技術(shù)：
a.Canopen信號(hào)絕對(duì)值編碼器（抗干擾安全信號(hào)）
b.德國(guó)原產(chǎn)地絕對(duì)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：有專用功能控制器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。
絕對(duì)值編碼器組件安裝在現(xiàn)場(chǎng)，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(chǎng)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?yè)P(yáng)提升設(shè)備轉(zhuǎn)筒軸連軸器柔性連接
b. 卷?yè)P(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)生并輸出絕對(duì)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(wú)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)傳至中央控制室顯示屏。操作面板觸摸屏可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示、位置設(shè)定和報(bào)警設(shè)定、解除。
在許多需精確多點(diǎn)定位的場(chǎng)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，利用小型專用控制器PFC（或PLC）和絕對(duì)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)，可提供精確與可靠的信號(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)。
(1) 運(yùn)行可靠。選用機(jī)械鐘表式絕對(duì)值多圈編碼器，全量程位置絕對(duì)唯一，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；絕對(duì)值編碼器信號(hào)輸出選用高安全性的現(xiàn)場(chǎng)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(wú)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(chǎng)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。
(2) 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)速度非常快，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)需要精確定位和精確限位控制的場(chǎng)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)控制過程精確控制的需要。
(4) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)方便。該主令控制器的調(diào)節(jié)無(wú)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。
(5) 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)。
(6) 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)傳至中央控制室或車間大屏顯示。
(7) 保護(hù)功能齊全。可有低速力矩不足、過速保護(hù)，脫軸、倒轉(zhuǎn)保護(hù)，沖頂、極限保護(hù)。
4、應(yīng)用場(chǎng)合
應(yīng)用行業(yè)：
鋼鐵冶金高爐卷?yè)P(yáng)、送料小車、探尺、石灰豎爐卷?yè)P(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(chǎng)等戶外起吊高度控制。
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(chǎng)合，在冶金行業(yè)中可在高爐主卷?yè)P(yáng)、探尺、石灰豎爐卷?yè)P(yáng)、煉鋼氧槍控制等自動(dòng)化工業(yè)控制場(chǎng)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。
