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編碼器相關論文參考文獻自動生成,關于基于總線控制的編碼器在斗輪控制系統中的應用相關電大畢業論文

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摘 要:應用DP通訊編碼器在斗輪堆取料機電氣控制系統中, 使數據采集可靠, 干擾源減少,提高整機結構安全可靠性,系統采用Profibus-DP總線控制系統.系統的控制水平大大提高.

關 鍵 詞 : 斗輪堆取料機;總線;編碼器

中圖分類號:TD56 文獻標識碼:A

1.概述

臂斗輪堆取料機(以下簡稱斗輪機)是一種可使用在各種自然環境(高寒地區、沙漠地帶、濕熱帶雷暴和海洋氣體腐蝕的環境)下,并能夠連續、高效工作的散狀物料挖掘、堆取的大型工業裝備,它對國民經濟的發展起到了积极的促進作用.國際上有代表性的斗輪機制造廠商主要有德國的KRUPP公司、英國的S.H公司、意大利的IT公司、日本的石川島播磨公司和美國的MW公司等.隨著機電一體化技術的發展,斗輪機的作業能力、作業效率、工作可靠性和環境適應性都提高到一個嶄新水平.目前,國際先進水平的斗輪機已實現在惡劣自然條件下全自動操作.

斗輪機是重型機械設備, PLC、變頻器、編碼器和軟啟停器等應用于斗輪機控制系統中后,使斗輪機的工作平穩性得到了較大提高.斗輪堆取料機的大車行走機構中應用變頻調速技術,實現了大車機構的平穩啟動與制動,通過變頻技術減小啟動與制動過程中對設備的沖擊.運行中通過編碼器采集的數據控制變頻器提高了斗輪機懸臂回轉的工作效率,使設備實現了等量取料,提高了整機結構安全可靠性,延長減速機主要零部件的使用壽命.使故障及檢修率下降,系統的控制水平得到了提高.在設備運行時需要采集行走距離、回轉角度、俯仰角度.并將此三組數據用于程序計算參與控制,并顯示在觸摸屏上用于向操作工提供操作時控制參考.因為常規編碼器需要連至PLC的高速計數模塊才能應用,因斗輪機需要使用三個編碼器,因此需要使用倆個高速計數模塊,在使用DP通訊式編碼器后,節省了高速計數模塊,只需將編碼器連接至DP通訊網路即可,因此不但提高數據穩定性的情況下,還節省了設備成本.

2.斗輪堆取料機的硬件系統設計

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斗輪堆取料機的電氣控制系統中,根據堆取料機控制系統結構特征與控制精度的要求,采用SIEMENS公司的S7 300系列可編程序控制器,主機采用CPU317-2PN/DP,提供一個PROFIBUS DP接口.變頻調速系統采用施耐德公司的Altivar 71變頻器.

編碼器采用丹娜赫公司的DP通訊編碼器,編碼器型號為AC58/1213EF.42DPZ.變頻器、人機界面、傳感器等復雜的現場裝置,通過獨立的Profibus-DP接口直接連接到現場總線上.PLC通過DP總線采集變頻器、編碼器、軟啟動器的狀態信息,然后在程序中進行邏輯運算处理,并通過PLC發出相應的控制數據給DP從站,从而通過總線系統去控制設備的運行.

3.編碼器地址的設置

在總線上通過地址(編碼為0至64之間)來識別DP通訊編碼器.地址與對應于編碼器內部的DIP開關,8個開關中的DIP1-DIP7的位置0(上/OFF)或1(下/ON)給出的二進制數于程序中的DP地址,DIP9-DIP10為控制編碼器終端電阻的開關.如圖1所示.


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4.軟件控制系統的設計

4.1 項目硬件組態

通過STEP7編程軟件對斗輪堆取料機控制系統的硬件配置進行組態.在項目中插入相應的可編程序控制器的硬件結構.在編程前需要將編碼器器的GSD文件導入到PLC中去,見圖2.GSD導入后就可以組態一套完整的硬件控制系統.


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4.2項目程序開發

完成了硬件組態,就可以

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為可編程模板生成軟件,選擇編程語言,完成程序邏輯.DP編碼器同S7300通訊可以直接尋址方式,DP編碼器將檢測到的數據經編碼器处理后,送到PLC中參與計算,PLC將在校正位置對編碼器進行數據校正,樣樣得到的數據會更加精確.

此設計中將編碼器的每轉一周所發送給PLC的數值設置為4096,因為此編碼器無負值輸出,因此每當編碼器右0向反方向旋轉時會直接變為編碼器記錄數據的最大值37FFFF,因此根據編碼器此工作數據在PLC中邏輯運算后得出斗輪機的運行距離、回轉角度、俯仰角度用于程序計算,參與控制,并將此數據顯示在觸摸屏上,供操作工操作參考.

結語

采用編碼器在斗輪機中的應用,提高了設備的穩定性、易控性、先進性.且降低了斗輪機系統的成本,采用具有DP通訊功能的編碼器提高了系統的控制水平,使系統傳輸數據更快,性能更加優越.

參考文獻

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