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Hengstler可编程编码器在麦尔兹窑的应用

编辑:Hengstler(亨士乐)编码器    发布时间:2023-05-29 10:31:58

摘要:虽然单晶片进给控制有上限、下限和下限保护,但现场恶劣的环境会影响接近开关和机械限位开关的使用寿命,所以需要在软件保护的原始保护基础上增加一个Hengstler编码器,可以使单斗更加可靠。
Hengstler可编程编码器在麦尔兹窑的应用

在麦尔兹窑给料系统中,单叶片提升机是其核心设备。当出现机械冲尖、变频器变速控制、钢丝绳从线圈上松开和扭曲等错误时,这将直接影响生产。单叶片进给控制采用西门子PLC和变频器控制,并在单叶片运行时使用接近开关信号作为上限、下限、上变速、下变速和等待位置。机械限位开关用作单叶片操作期间的上限和下限。虽然单晶片进给控制有上限、下限和下限保护,但现场恶劣的环境会影响接近开关和机械限位开关的使用寿命,导致顶部冲孔等设备事故。所以需要在软件保护的原始保护基础上增加一个Hengstler编码器,可以使单斗更加可靠。

Hengstler可编程编码器应用原则


根据工作原理,Hengstler编码器可以分为两种类型:增量编码器和绝对编码器。增量编码器将位移转换为周期性电信号,然后使用表示位移大小的脉冲数将其转换为计数脉冲。绝对编码器的每个位置对应于确定的数字代码。当编码器工作电源突然断电时,编码器的输出代码值与断电前一样有效,具有记忆功能。因此,亨士乐绝对编码器显示仅指测量的开始和结束位置,而不指测量的中间过程。

Hengstler的可编程绝对编码器AMG11用于单刀片进给。该编码器具有精度高、稳定性好、通用性强的特点。Hengstler绝对编码器安装在工业场所,并通过耦合器连接到绞车齿轮减速器的旋转轴上(见图1)。传输信号通过PROFIBUS DP通信电缆传输。绞车卷筒转动带动齿轮减速器运行时,编码器转轴同时转动。在这一点上,给予者开始工作并计算冲动。计数脉冲被传输到PLC的CPU进行处理和计算。当单铲超过设定行程,程序计算结果超过设定参数时,PLC输出信号作用于外部控制电路,单铲超过上限报警并停止运行,通过软件有效防止单铲向上撞击。铲斗进给系统中编码器的工作原理如图2所示。

图1编码器安装图
图1编码器安装图

图2 编码器在单斗上料系统中的工作图
图2 编码器在单斗上料系统中的工作图

亨士乐编码器主要参数


一般参数:市电电压:+9V~+30V;最大转速:3500 r/min;最大轴重:轴向50N,径向150N;允许工作温度:-20C-85C;单圆形13位,每转8192步;16位以上,每转65536步。

PROFIBUS DP参数:电气输入和输出绝缘;波特率为9.6~12MBit/s;地址1-99可调;空载功耗:250mA;有三种类型的电缆附件设备用于布线。

麦尔兹窑硬件配置


麦尔兹窑应用中PLC主站采用S7-400系列,CPU功能分级,模块齐全,综合性能强。她有很强的沟通能力,能够处理分布式系统[2]。因此,AMG11编码器可以作为DP从站与PLC通信。首先配置S7-400主站,然后配置从站。配置编码器从站时,需要具有现场总线接口的AMG11系列的GSD文件。该文件指示I/O地址从哪个插槽开始,该插槽之前的地址为“空”。因此,在配置过程中,将编码器CSD文件插入硬件配置目录STEP7,并指定I/O地址以进行编程。硬件配置完成后,如图3所示。

编码器的编程与调试


根据麦尔兹窑现场生产条件和施工要求,耐火材料厂单斗提升机(也称斜桥)跑道约44米。虽然单斗在上升或下降过程中有两级保护,但基于可靠性要求,单斗进给系统软件的安全保护点上限应设置在上限和上限之间,并与上限和上限保持合理距离(根据实际要求调整)。其下部安全保护点应设置在下限和下限之间,并与下限和下限保持合理距离。这两种安全保护应在使用编程方法的程序中定义,如比较指令、切换指令、相位和相位指令(程序序列缩写)。编程时,有必要了解单铲斗操作中的轮次以及完成轮次后的剩余步骤。根据每个铲斗的长度约为44米,滚筒的直径为0.8米,编码器每转需要8192步。程序收集8192个点(收集地址由文件GSD指定),编码器在2圈后收集8192 x2个点,以此类推。通过计算单个桶从下到上浇注所需的转数,大约为17圈;亨士乐编码器的每一步旋转和单个叶片操作的距离约为0.307mm。

这样,您可以首先在程序中设置转数,然后计算单斗旋转17圈后Hengstler绝对值编码器达到设定点所需的步数,然后进行设置。在故障排除过程中,理论计算与实际情况存在一些差异,钢丝绳的膨胀和收缩在一定范围内变化,因此应根据实际情况确定调整参数。如果单斗未达到上限或下限,并且Wince屏幕上触发报警,则表示必须将设定的步数(8 192步以内)添加到程序中设定的原始17圈中。在运行阶段开始时需要反复调试,直到达到控制要求。在单桶的日常操作中,如果运行17个循环后执行的步数超过设定的步数,屏幕上会发出警报,单桶会自动停止,以防止单桶机械向上撞击。

Hengstler绝对编码器在麦尔兹窑单斗加料过程中应用多年。尽管也存在一些问题,例如钢丝绳拉伸时编码器可能存在缺陷(此时需要重置参数),编码器组合器未安装和平衡,导致联轴器在旋转过程中损坏。然而,这些问题在实践中得到了解决。总的来说,在单铲进料过程中使用绝对编码器进行保护,有效地防止了由稳定控制、上限接近开关等引起的设备故障,大大提高了控制的准确性和可靠性,确保了稳定的生产运行。

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