GEMPLE智能主令控制器在工業控制中的應用

值真多圈編碼器  抗干擾現場總線技術  智能功能控制器  機械絲桿位置保護開關 

應用行業：
鋼鐵冶金高爐卷揚、送料小車、探尺、石灰豎爐卷揚、煉鋼氧槍、轉爐傾角等控制等自動化工業控制
汽車制造廠、造船廠等重工設備廠家車間門機起吊高度控制及防沖頂保護
礦山、碼頭、料場等戶外起吊高度控制

以值編碼器構成的智能主令控制器的特點及其應用：

在電氣控制中，多點位置檢測通常是由主令控制器來完成，由于傳統機械主令控制器是由機械凸輪和觸點組成，其觸點部分故障較多、調整不方便、控制精度低，而且，由于灰塵積累的觸點打火，極易損壞并形成安全隱患。而以值多圈編碼器構成的智能主令控制器用值碼盤信號及程序邏輯代替機械凸輪的動作，控制、調節精度高，以無觸點代替有觸點，這樣就避免了許多機械故障，提高了系統的可靠性，同時，觸摸屏的人機界面便于用戶調整設置，位置信號的連續輸出及遠傳，提高了控制安全信息化。

1、智能主令控制器組成
主令控制器系統簡圖如圖1所示，智能主令控制器由值編碼器、信號至主控單元組成。　　               
值編碼器：選擇機械鐘表齒輪式值真多圈編碼器，全量程位置*，抗干擾、停電不受影響、精度高。德國品牌德國原產地進口，可選不銹鋼加固型，或國內組裝高工業等級2年質保。
 
編碼器信號輸出選擇抗干擾型現場總線技術：a。Canopen信號值編碼器（抗干擾安全信號）、b。德國原產地值編碼器SSI+金屬防水總線接線、c．4—20mA輸出+RS485總線數字通訊信號輸出（雙冗余信號）。
 
機械齒輪、絲桿、機械極限開關：機械齒輪傳動絲桿滑動，在控制器的上下極限增加機械限位開關的雙重保護。

主控單元：有功能控制器PFC80、PFC201或PLC（西門子S7-200等）可選、隔離型工作電源、觸摸屏、繼電器組、機箱等構成。
 
值編碼器組件安裝在現場，與受控設備傳動軸通過聯軸器柔性連接。編碼器信號和連接電纜將現場位置信號傳出給主控單元，安裝在控制室或操作室內，共同構成智能主令控制器。
a. 卷揚提升設備轉筒軸連軸器柔性連接
b. 卷揚提升設備轉筒軸齒輪擬合過渡連接
c. 減速齒輪箱輸出齒輪軸（低速軸）連接

2、工作原理
　  智能主令控制器在工作時，由受控設備通過傳動機構帶動編碼器一起旋轉，編碼器產生并輸出值位置信號，并送到PFC（ 或PLC）的輸入端，在PFC內部進行譯碼、運算、分析、比較等處理，同時與操作面板觸摸屏中可調用的設定參數相比較，在合適的位置發出相應的控制信號，由繼電器組輸出，從而達到控制目的。主令控制器內的機械齒輪帶動絲桿轉動，絲桿滑臂移動，在上下極限位置（可調）觸動機械微動開關，達到機械無源開關極限位置的雙重保護。主控制同時可輸出通訊信號，將高度及控制信號遠傳至*控制室顯示屏。操作面板觸摸屏可實現現場數據顯示、位置設定和報警設定、解除。
　　
　　在許多需多點定位的場合要使用主令控制器，而傳統的主令控制器不能滿足控制要求，利用小型控制器PFC（或PLC）和值編碼器構成智能主令控制器，使用程序邏輯代替機械凸輪的動作，從而替代傳統主令控制器，滿足控制要求。若被測體是提升機位能負載，則可根據被測體運動方向指令和碼數變化方向是否相同，可以檢測被測體傳動軸是否與編碼器軸脫開或溜車，檢測到故障后可以發出報警或停車指令，避免事故發生。對于上下極限保護，可提供與可靠的信號開關輸出，防止沖頂等事故發生。
　　　　
3、主要性能
　　智能主令控制器具有運行可靠、響應速度快、分辨率高、調整方便迅速、可在運行中調整、全數字顯示、遠程通信、多種保護功能等優點。
　　（1） 運行可靠。選用機械鐘表式值多圈編碼器，全量程位置*，不受停電、干擾影響；選用編碼器與機械絲桿機械限位開關雙重的保護方案，失效概率極低；值編碼器信號輸出選用高安全性的現場總線技術（連接PFC） ,或4—20mA和RS485雙信號冗余輸出（連接S7-200），信號傳遞可靠安全；選用設計思想是用弱點控制強電，用程序邏輯代替機械凸輪的動作，以無觸點代替有觸點，避免了機械故障，控制精度高；選用現場觸摸屏調整，人機操作更方便，以上諸多安全設計思想，確保提高主令控制器運行的可靠性。
　　（2） 反應速度快。主令位置由于采用可編程控制器進行控制，故其響應速度非常快，響應速度可達毫秒級。
　　（3） 分辨率高。該主令控制器的分辨率由編碼器的分辨率決定，可達到毫米級，精度非常高，能適應需要定位和限位控制的場合。而老式主令采用凸輪閉合、斷開觸點，其精度低，不能適應自動控制過程控制的需要。
　　（4） 現場調節方便。該主令控制器的調節無需任何工具，僅需對操作面板觸摸屏操作，即可達到調整控制的目的，與老式主令相比，可以節約時間，減少勞動強度，從而提高經濟效益。
　　（5） 運行中調整。該主令控制器可在設備運行狀態中進行調整，設備不必停車即可對控制信號的輸出位置通過人機操作面板進行微調。
　　（6） 高度數字顯示及遠傳。在被控物體運行期間可以方便地從操作面板上觀察出其所處的位置，并信號通過通訊遠傳至*控制室或車間大屏顯示。
　　（7） 保護功能齊全。可有低速力矩不足、過速保護，脫軸、倒轉保護，沖頂、極限保護。
　　
4、應用場合
　　智能主令控制器運行可靠、響應速度快、分辨率高、調整方便、人機界面好、可以替代傳統機械主令，應用于任何需要位置或位移檢測的場合，在冶金行業中可在高爐主卷揚、探尺、石灰豎爐卷揚、煉鋼氧槍控制等自動化工業控制場合應用，已在山東鋼鐵廠、上海通用汽車廠，用其取代了老式凸輪主令控制器，取得了滿意的使用效果和顯著的經濟效益。