Hengstler可編程編碼器在麥爾茲窯的應(yīng)用
在麥爾茲窯給料系統(tǒng)中,單葉片提升機是其核心設(shè)備。當(dāng)出現(xiàn)機械沖尖、變頻器變速控制、鋼絲繩從線圈上松開和扭曲等錯誤時,這將直接影響生產(chǎn)。單葉片進給控制采用西門子PLC和變頻器控制,并在單葉片運行時使用接近開關(guān)信號作為上限、下限、上變速、下變速和等待位置。機械限位開關(guān)用作單葉片操作期間的上限和下限。雖然單晶片進給控制有上限、下限和下限保護,但現(xiàn)場惡劣的環(huán)境會影響接近開關(guān)和機械限位開關(guān)的使用壽命,導(dǎo)致頂部沖孔等設(shè)備事故。所以需要在軟件保護的原始保護基礎(chǔ)上增加一個Hengstler編碼器,可以使單斗更加可靠。
Hengstler可編程編碼器應(yīng)用原則
根據(jù)工作原理,Hengstler編碼器可以分為兩種類型:增量編碼器和絕對編碼器。增量編碼器將位移轉(zhuǎn)換為周期性電信號,然后使用表示位移大小的脈沖數(shù)將其轉(zhuǎn)換為計數(shù)脈沖。絕對編碼器的每個位置對應(yīng)于確定的數(shù)字代碼。當(dāng)編碼器工作電源突然斷電時,編碼器的輸出代碼值與斷電前一樣有效,具有記憶功能。因此,
亨士樂絕對編碼器顯示僅指測量的開始和結(jié)束位置,而不指測量的中間過程。
Hengstler的可編程絕對編碼器AMG11用于單刀片進給。該編碼器具有精度高、穩(wěn)定性好、通用性強的特點。Hengstler絕對編碼器安裝在工業(yè)場所,并通過耦合器連接到絞車齒輪減速器的旋轉(zhuǎn)軸上(見圖1)。傳輸信號通過PROFIBUS DP通信電纜傳輸。絞車卷筒轉(zhuǎn)動帶動齒輪減速器運行時,編碼器轉(zhuǎn)軸同時轉(zhuǎn)動。在這一點上,給予者開始工作并計算沖動。計數(shù)脈沖被傳輸?shù)絇LC的CPU進行處理和計算。當(dāng)單鏟超過設(shè)定行程,程序計算結(jié)果超過設(shè)定參數(shù)時,PLC輸出信號作用于外部控制電路,單鏟超過上限報警并停止運行,通過軟件有效防止單鏟向上撞擊。鏟斗進給系統(tǒng)中編碼器的工作原理如圖2所示。
圖1編碼器安裝圖
圖2 編碼器在單斗上料系統(tǒng)中的工作圖
亨士樂編碼器主要參數(shù)
一般參數(shù):市電電壓:+9V~+30V;最大轉(zhuǎn)速:3500 r/min;最大軸重:軸向50N,徑向150N;允許工作溫度:-20C-85C;單圓形13位,每轉(zhuǎn)8192步;16位以上,每轉(zhuǎn)65536步。
PROFIBUS DP參數(shù):電氣輸入和輸出絕緣;波特率為9.6~12MBit/s;地址1-99可調(diào);空載功耗:250mA;有三種類型的電纜附件設(shè)備用于布線。
麥爾茲窯硬件配置
麥爾茲窯應(yīng)用中PLC主站采用S7-400系列,CPU功能分級,模塊齊全,綜合性能強。她有很強的溝通能力,能夠處理分布式系統(tǒng)[2]。因此,AMG11編碼器可以作為DP從站與PLC通信。首先配置S7-400主站,然后配置從站。配置編碼器從站時,需要具有現(xiàn)場總線接口的AMG11系列的GSD文件。該文件指示I/O地址從哪個插槽開始,該插槽之前的地址為“空”。因此,在配置過程中,將編碼器CSD文件插入硬件配置目錄STEP7,并指定I/O地址以進行編程。硬件配置完成后,如圖3所示。
編碼器的編程與調(diào)試
根據(jù)麥爾茲窯現(xiàn)場生產(chǎn)條件和施工要求,耐火材料廠單斗提升機(也稱斜橋)跑道約44米。雖然單斗在上升或下降過程中有兩級保護,但基于可靠性要求,單斗進給系統(tǒng)軟件的安全保護點上限應(yīng)設(shè)置在上限和上限之間,并與上限和上限保持合理距離(根據(jù)實際要求調(diào)整)。其下部安全保護點應(yīng)設(shè)置在下限和下限之間,并與下限和下限保持合理距離。這兩種安全保護應(yīng)在使用編程方法的程序中定義,如比較指令、切換指令、相位和相位指令(程序序列縮寫)。編程時,有必要了解單鏟斗操作中的輪次以及完成輪次后的剩余步驟。根據(jù)每個鏟斗的長度約為44米,滾筒的直徑為0.8米,編碼器每轉(zhuǎn)需要8192步。程序收集8192個點(收集地址由文件GSD指定),編碼器在2圈后收集8192 x2個點,以此類推。通過計算單個桶從下到上澆注所需的轉(zhuǎn)數(shù),大約為17圈;亨士樂編碼器的每一步旋轉(zhuǎn)和單個葉片操作的距離約為0.307mm。
這樣,您可以首先在程序中設(shè)置轉(zhuǎn)數(shù),然后計算單斗旋轉(zhuǎn)17圈后Hengstler
絕對值編碼器達到設(shè)定點所需的步數(shù),然后進行設(shè)置。在故障排除過程中,理論計算與實際情況存在一些差異,鋼絲繩的膨脹和收縮在一定范圍內(nèi)變化,因此應(yīng)根據(jù)實際情況確定調(diào)整參數(shù)。如果單斗未達到上限或下限,并且Wince屏幕上觸發(fā)報警,則表示必須將設(shè)定的步數(shù)(8 192步以內(nèi))添加到程序中設(shè)定的原始17圈中。在運行階段開始時需要反復(fù)調(diào)試,直到達到控制要求。在單桶的日常操作中,如果運行17個循環(huán)后執(zhí)行的步數(shù)超過設(shè)定的步數(shù),屏幕上會發(fā)出警報,單桶會自動停止,以防止單桶機械向上撞擊。
Hengstler絕對編碼器在麥爾茲窯單斗加料過程中應(yīng)用多年。盡管也存在一些問題,例如鋼絲繩拉伸時編碼器可能存在缺陷(此時需要重置參數(shù)),編碼器組合器未安裝和平衡,導(dǎo)致聯(lián)軸器在旋轉(zhuǎn)過程中損壞。然而,這些問題在實踐中得到了解決。總的來說,在單鏟進料過程中使用絕對編碼器進行保護,有效地防止了由穩(wěn)定控制、上限接近開關(guān)等引起的設(shè)備故障,大大提高了控制的準(zhǔn)確性和可靠性,確保了穩(wěn)定的生產(chǎn)運行。
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