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行車同步糾偏原理(lǐ)

來(lái)源: | 作(zuò)者:/ | 發布時間: 2013-04-25 | 1117 次浏覽 | 分(fēn)享到:

本系統由上海廣樹機電有限公司多年(nián)的運動控制經驗, 不斷加以改良設計(jì)出來(lái)的, 硬件(jiàn)采用國(guó)際上主流品牌 PLC, HMI, 高精度傳感器,變頻器,伺服機(jī)構等. 采用工(gōng)業标準總線RS485/MODBUS RTU, CANOpen ,Profibus -dp,實現傳感器信号的高速可(kě)靠傳輸,使得(de)整個控制系統實時性提高. 以及無線信号,應用與複雜的現場環境. 本系統可(kě)應用與: 行車同步糾偏，起重機(jī)同步糾偏，液壓油缸雙路(lù)同步糾偏控制，倉儲升降機(jī)械,升降料鬥小車,鋼廠(chǎng)物料輸送小車 , 滿足用戶的不斷變化的個性化需求;

同步糾偏控制系統 ,采用倍恩絕對值編碼器檢測車輪位移(單位精确到mm), 廣泛應用與工(gōng)礦企業或工(gōng)廠(chǎng)車間. 行車同步糾偏，起重機(jī)同步糾偏，液壓油缸雙路(lù)同步糾偏控制,長距離(lí)定位,多點定位,手動/自(zì)動快(kuài)速切換操作(zuò), 易操控性,和高精度定位, 車輪傳感器可(kě)以安裝無線收發裝置,使得(de)車輪移動軌迹在二維坐(zuò)标内變得(de)更加自(zì)由和靈活. 采用界面友好的 HMI (人(rén)機(jī)界面) 觸摸屏, 提供豐富的參數設置, 預留有系統I/O接口, 采用數字I/O, 和總線通訊, 可(kě)供用戶系統讀(dú)取位移運行數據. 以及向控制系統發送控制命令。

以下我們就(jiù)行車、起重機(jī)同步糾偏控制做以下分(fēn)析：

起重機(jī)由于車輪速度不一（如(rú)輪徑不同；傳動機(jī)構不同步；制動器松緊差異；車輪摩擦力變化等）；兩條大(dà)車軌道水平差異超标；車體(tǐ)重心移動（小車位移；鈎頭擺動等）；車輪組的安裝誤差等；在電動機(jī)受控相(xiàng)同的情況下，加之跨度長，運行距離(lí)遠(yuǎn)等特點，使得(de)起重機(jī)大(dà)車行走時，極易發生(shēng)啃軌現象。既影(yǐng)起重機(jī)的穩定運行，又給生(shēng)産工(gōng)作(zuò)帶來(lái)安全隐患。爲解決啃軌問(wèn)題，人(rén)們通常采用潤滑車輪輪緣和軌道側面，加裝水平輪，調整車輪安裝精度以及斷電糾偏等方法，不僅效果不理(lǐ)想,而且實施困難。考慮到由于早期行車采用二次電阻調速，我們研制了一套倍恩絕對值編碼器、ABS 制動器、顯示控制儀等爲主要設備構成的起重機(jī)大(dà)車自(zì)動糾偏系統，并把這一研究設計(jì)成果應用在了起重機(jī)大(dà)車糾偏中。經過現場的調試和運行，這套系統能夠對起重機(jī)大(dà)車車身(shēn)發生(shēng)的偏斜進行自(zì)動的糾正，使啃軌現象得(de)到消除，滿足了現場生(shēng)産要求。

當起重機(jī)大(dà)車運行時，在沒有發生(shēng)啃軌的情況下，安裝在大(dà)車兩側相(xiàng)對應的車輪組會同時運行在同一水平線上。即使他(tā)們之間存在着誤差，這個誤差也會是在允許範圍内而且始終保持不變。在這樣的情況下，車輪輪緣和軌道之間就(jiù)不會産生(shēng)擠壓。反之在大(dà)車運行時，兩側車輪組相(xiàng)對位置産生(shēng)了偏差即行程差，那麽這就(jiù)會使行車車體(tǐ)相(xiàng)對于軌道發生(shēng)偏斜，造成車輪輪緣與軌道之間發生(shēng)擠壓形成啃軌。如(rú)果在兩側車輪組行程差大(dà)于允許值時，對兩側車輪轉速進行調節：降低相(xiàng)對位置超前一側車輪的轉速，提高相(xiàng)對位置在後一側車輪的轉速，或者保持一側車輪的轉速不變，提高或降低另一側車輪的轉速，使兩側車輪的行程差始終在允許的範圍内。這樣就(jiù)可(kě)以有效的防止啃軌現象的發生(shēng)。（本項目中采用保持相(xiàng)對位置在後一側電動機(jī)轉速不變，相(xiàng)對位置超前一側電動機(jī)進行單獨調節的方式進行糾偏）基于這種思想，我們在大(dà)車兩側從(cóng)動輪上分(fēn)别安裝了兩台倍恩絕對值編碼器,用來(lái)檢測大(dà)車每一側車輪的行程值。兩側的電動機(jī)制動器分(fēn)别由控制儀獨立進行控制。由控制儀采集倍恩絕對值編碼器讀(dú)數并控制兩側的行程差在一定的範圍内，控制儀内部設置兩個閥值點，當行程差大(dà)于行車跨度千分(fēn)之三時，輸出信号進行糾偏，當行程差小于行車跨度千分(fēn)之一時，糾偏停止，從(cóng)而達到自(zì)動糾偏的目的。

在本項目中糾偏控制的行程差是車輪一側的行程值減去(qù)另一側的行程值的結果。一般行程差要控制在行車跨度的千分(fēn)之一以内。當行程差小于行車跨度的千分(fēn)之一時，則行車不需要糾偏；當行程差大(dà)于行車跨度的千分(fēn)之一而小于行車跨度的千分(fēn)之三時，則說(shuō)明兩側車輪相(xiàng)對位置已經不在同一條直線上并超出了允許範圍，行車車體(tǐ)發生(shēng)了偏斜，需要進行糾偏；當行程差大(dà)于行車跨度的千分(fēn)之三時，則說(shuō)明行車車體(tǐ)已經偏斜嚴重，需要停車進行糾偏。如(rú)行車大(dà)車輪的直徑是 800mm，行程 400m，整個行程大(dà)車車輪将旋轉400/(0.8×3.14)≈159 轉。爲了防止車輪打滑給倍恩絕對值編碼器反饋數值造成的誤差，倍恩絕對值編碼器安裝在從(cóng)動車輪處，并與車輪同軸。爲了測量的精确，我們采用 8192 個脈沖的倍恩絕對值編碼器，這樣大(dà)車每旋轉一周運動的距離(lí)将被倍恩絕對值編碼器等分(fēn)爲 8192 份反饋，我們的測量精度将是 800*3.14/8192≈0.3mm,因此我們可(kě)以将大(dà)車車輪行程值的測量精度控制在 0.5mm 以内。在系統中，因爲 S 行程差是通過兩側絕對值編碼器反饋數值作(zuò)差的計(jì)算得(de)出的，所以倍恩絕對值編碼器反饋數值的準确性決定着計(jì)算行程差的準确性，也決定着控制儀對糾偏程序是否執行判斷的準确性。在倍恩絕對值編碼器的工(gōng)作(zuò)運行中由于車輪存在打滑現象，所以編碼器計(jì)數值将是存在誤差的，并且是不可(kě)避免的，随着大(dà)車運行距離(lí)的增大(dà)，該誤差将不斷累積，由于起重機(jī)大(dà)車的運行距離(lí)一般都(dōu)很長，所以倍恩絕對值編碼器的累積誤差對系統控制的影(yǐng)響是不可(kě)忽略的。爲此，我們控制儀設置了消除編碼器累積誤差的置零按鈕開關，從(cóng)而達到消除編碼器累積誤差的目的。

在系統硬件(jiàn)組成中，我們采用兩台倍恩絕對值編碼器分(fēn)别測算大(dà)車兩側車輪相(xiàng)對位置。采用JFC-202絕對型通用雙路(lù)糾偏儀進行自(zì)動糾偏程序的控制。采用兩台韓國(guó) ABS 制動器分(fēn)别控制兩側電動機(jī)。

控制儀部分(fēn)圖片：