值多圈編碼器在懸臂吊起重機上的應用

（一）懸臂吊起重機雙編碼器控制系統

    只需一臺變頻器即可控制起重機的提升和旋轉動作，分別控制懸臂吊起重機的提升用電機和旋轉用電機。三菱電機A700-C9系列變頻器可連接２只編碼器進行連接，分別控制２臺電機；由軟件實現*第二電機的切換，方便可靠。 

（二）主從控制系統

    應用在行車系統的主鉤、副鉤共同吊運一個物體時，確保這個物體平行上升及下降。利用變頻器的主從控制功能，可以保證多臺電機拖動同一剛性物體時，能夠同時出力。

  （三）基于值編碼器與變頻器的多電機同步控制及安全保護

    兩個電機或更多個電機的同步及聯動問題，是生產中經常需要的一種應用，由于生產中通過變頻器對電機的調速控制已經做的很多，雙變頻電機或多變頻電機是否就能夠實現可靠位置同步及聯動，而無需更換成伺服電機？

    機械剛性連接，這是zui直接的方法，可通過機械同軸、機械凸輪開關組合實現。但這個涉及到機械結構設計的允許，而多軸機械凸輪開關組的成本不低。

    變頻器同速指令的開環“同步"，一個變頻器一拖二，或相同的電位器-電壓指令給多個變頻器的同速指令，由于電位器或電流、電壓的模擬量精度較低，這種同速指令本身的精度不高，更何況各個電機的負載可能不同，電機實際速度的滯后，zui終的結果是各個電機實際速度有偏差，即使很小，時間累積下相互位置越來越偏，而無法同步。

    變頻器PG卡+增量編碼器信號反饋的同步，在歐日中變頻器中已經設置此項功能，有變頻電機附加增量編碼器信號，反饋給PG卡，由此內部做反饋位置同步對比，調整變頻器速度輸出量值，而達到同步。確實此類同步已經是真正意義上的位置同步了，但是一方面是需要中的變頻器，并配置PG卡，成本較高；另一方面增量脈沖信號對于變頻器內部的逆變過程中的諧波抗干擾較差，常有丟脈沖而失位，或停電剎車后的兩個電機慣性不一致，位置出現偏差，增量編碼器沒有位置“停電記憶"能力，而使“同步"不再可能。

    有沒有即經濟又方便，而且能確保雙電機或多電機“同步"可靠的實現？為此有了基于值編碼器信號反饋給PLC，控制變頻器速度調整的多電機同步糾偏方案（以雙路同步糾偏為例）:

    1、配置

    兩個值多圈編碼器，Canopen信號輸出，國產品牌GEMPLE，型號GMX425Canopen；

    兩個普通變頻電機；

    兩個普通的變頻器，可通過輸入4—20mA信號調速；

    一個基于的國產化小型PLC，可配置Can接口（例如國產PFC80同步控制器）。

    輸入：編碼器Canopen信號，上行下行指令；

    輸出：電機啟、停、正反轉，兩路模擬量給各個變頻器調速。

    一個國產3.5寸觸摸屏，設置位置及輸出電流。啟動停止觸發。

    2、工作原理

    值多圈編碼器（GMX425）安裝于渦輪蝸桿減速箱低速端上，與機械輸出軸同軸。或者安裝于軌道測量輪上，跟著大車小車的移動旋轉測量。

    兩個GMX425值編碼器信號以Canopen總線接入PLC，地址01，64，波特率500KHz;

    PLC接收兩個值編碼器信號，隨時做值位置同步對比，同時輸出兩路4—20mA（或0-10V）分別給兩個變頻器；

    變頻器獲得的速度指令即模擬量信號，是PLC根據兩個編碼器位置比較后，根據位置偏差計算給出的，以保證兩個電機的位置在偏差范圍內。

    停車位置，電機提前位置多點連續減速，至停車點前速度基本一致，停車位置由值編碼器保證，準確位置停車、同步，并不受停電后位置移動影響。

    3、實際應用案例

    上海江南造船廠大跨徑門機同步糾偏，采用2個Canopen的值多圈編碼器配套PLC來實現同步糾偏的功能，當左右大車輪出現偏差時，PLC輸出開關點，變頻器接收到開關點調頻，大車差距20cm輸出慢速開關點，變頻器對偏差的大車輪慢速修正，大車差距30cm輸出快速開關點，變頻器進行快速糾偏；大車差距50cm強制停車。同時因為采用了值編碼器，可以顯示左右行程差值，糾偏點可進行手動設置。