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(tǒng)

    只需一臺變頻器即可控制起重機的提升和旋轉(zhuǎn)動作，分別控制懸臂吊起重機的提升用電機和旋轉(zhuǎn)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(xiàn)*第二電機的切換，方便可靠。 

（二）主從控制系統(tǒng)

    應用在行車系統(tǒng)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(lián)動問題，是生產(chǎn)中經(jīng)常需要的一種應用，由于生產(chǎn)中通過變頻器對電機的調(diào)速控制已經(jīng)做的很多，雙變頻電機或多變頻電機是否就能夠?qū)崿F(xiàn)可靠位置同步及聯(lián)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(xiàn)。但這個涉及到機械結(jié)構(gòu)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(huán)“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(jié)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(jīng)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(nèi)部做反饋位置同步對比，調(diào)整變頻器速度輸出量值，而達到同步。確實此類同步已經(jīng)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(nèi)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(xiàn)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(jīng)濟又方便，而且能確保雙電機或多電機“同步"可靠的實現(xiàn)？為此有了基于值編碼器信號反饋給PLC，控制變頻器速度調(diào)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(chǎn)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(diào)速；

    一個基于的國產(chǎn)化小型PLC，可配置Can接口（例如國產(chǎn)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(zhuǎn)，兩路模擬量給各個變頻器調(diào)速。

    一個國產(chǎn)3.5寸觸摸屏，設置位置及輸出電流。啟動停止觸發(fā)。

    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(zhuǎn)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(jù)兩個編碼器位置比較后，根據(jù)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(nèi)。

    停車位置，電機提前位置多點連續(xù)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(xiàn)同步糾偏的功能，當左右大車輪出現(xiàn)偏差時，PLC輸出開關點，變頻器接收到開關點調(diào)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。