总线编码器与S7-300在桥式起重机双车抬吊上的应用

2016-09-30来源: chuandong关键字:总线编码器  S7-300  桥式起重机  双车抬吊
1、引言

我单位为津巴布韦卡里巴南岸水电站地下厂房自主设计制造的两台250t/50t/10t单小车桥式起重机(以下简称桥机),主要用于地下厂房内水轮发电机定转子及其它设备的安装和检修,水轮发电机组起吊最重部件为转子带起吊轴,转子装配(含起吊轴)重量约403.5t。设计制造的两台桥机机械结构与电气控制系统一模一样。两台桥机分开操作时可以单独司机室操作也可以单独遥控器操作,并车操作时采用MPI网络通讯,一台桥机的司机室或者遥控器可以同时操作两台桥机的各个每个机构。两台桥机进行同步抬吊水轮机定、转子时,两桥机起升及大小车均需保持同步,考虑到布线的方便及系统的稳定性,电气控制系统采用倍加福PROFIBUS-DP总线编码器与S7-300PLC进行DP总线通讯,以获取两台桥机主起升机构与小车机构的实时位置,从而保证其控制的精度及系统运行的稳定性。

2、倍加福PROFIBUS-DP总线编码器

德国倍加福公司(P+F)是全球自动化行业中久负盛名的专业传感器龙头公司,其生产PROFIBUS-DP总线编码器基于现代的快速的取样技术。编码器的绝对值符合PROFIBUS协议,操作基于Class1和Class2。对于基于Class1的编码器,位置值和诊断数据,Byte1...16可用。另外,编码器的方向可以选择,CW(递增)(顺时针旋转,码值递增),或者CW(递减)(顺时针旋转,码值递减)。对于基于Class2的编码器,所有符合Class1的附加功能全部可用。这些包括了单圈和总精度的比例功能,预设功能,另外支持延伸的诊断报告功能。除此之外,旋转编码器可以提供以下扩展功能,例如速度转换,扩展比例功能,可编程的限位开关和调试模式。可拆卸的连接后盖内装有一个滑动开关用于设定终端电阻和旋转开关用于设定地址。该系列PROFIBUS-DP总线编码器主要有以下特点:

①工作电压范围宽达DC10V-30V;②消耗功率最大2.5W;③总线接口为光电耦合绝缘电源;④波特率范围宽达19.2KMBaud-12MBaud;⑤输出码为二进制码、分辨率高达65536步/圈;⑥编码器可识别圈数宽达16384圈;⑦编码器精度高达±2LSB/16位、±1LSB/13位、±0.5LSB/12位;⑧防护等级高达IP66、工作温度范围宽达-40~85℃;⑨具有灵活的预置功能与置零功能;⑩带有选择计数方向功能。

基于FuchsPROFIBUS-DP总线编码器以上种种优良特点,所以在位置检测功能中,选用带有DP接口、型号为PVM58N-011AGR0BN-1213的绝对值编码器来检测和测量两台桥机主起升机构与小车机构的实时位置,编码器安装位置如图1所示。

图1起升编码器与小车编码器安装位置

3、DP总线编码器与S7-300的系统组态

由于本桥机PLC系统采用了西门子S7-300,采用西门子编程软件STEP7V5.5,在DP总线编码器硬件组态前首先必须安装P+F编码器PVM58的GSD文件。安装编码器GSD文件时,在S7-300编程软件的右边硬件目录PROFIBUSDP→AdditionalFieldDevices→Encoders→PEPPERL+FUCHS→P+FEncoder,从而将P+F编码器接入了DP网络,以此完成了桥机PROFIBUS-DP网络的硬件组态,软件选择P+Fversion2.2multiturn,见下图2所示,其中DP总线编码器软件设置见下图3所示:

图2S7-300PLC与DP总线编码器的网络硬件组态

图3DP总线编码器软件设置

4、同步抬吊的依据与原理

两台桥机主起升机构在并车抬吊水轮发电机转子或定子的时候,必须保证两主起升机构在垂直方向的高度差以及水平方面的水平差值(水平方向两主起升机构吊钩中心线同心)在一定的范围内,如果超出了这个范围,则对安装水轮机定子和转子势必造成一定的影响。这就要求我们电气控制系统中必须时时刻刻了解两台桥机的主起升机构与小车机构的实时位置,以便操作者进行自动或手动调节垂直高度差和水平差值。在这里主要列出垂直方向主起升机构同步抬吊的原理,水平方向小车机构与主起升机构自动同步抬吊原理一样。为了方便描述,将A桥机主起升机构检测到的高度值简称为1#,将B桥机主起升机构检测到的值简称为2#,利用A车采用遥控器进行并车同步抬吊,两台桥机电气系统采用MPI网络通讯,利用网络将两台桥机的数据实时的相互传输,包括两台桥机的位置信号、桥机的运行状态等等,这里主要以自动同步抬吊说明。

1、当两台桥机开始并车同步抬吊时,将A车遥控器-SWBAB拨至主车位置,将B车遥控器-SWBAB拨至副车位置,此时如果将A车遥控器-SWCAB拨至并车位置,将B车遥控器-SWCAB拨至并车位置,这里有三种情况如下所所示:

①如果0≤1#-2#<1cm或0≤2#-1#<1cm,则两台桥机主起升机构可以同步起升或下降;

②如果1#-2#≥1cm,如果执行上升抬吊命令,则A车自动减速,B车自动加速,且各挡速度可调;

③如果2#-1#≥1cm,如果执行上升抬吊命令,则A车自动减速,B车自动加速,且各挡速度可调;

2、如果在联动的过程中出现0≤1#-2#<1cm,如果执行上升命令,则A车起升机构自动减速,B车起升机构自动加速,且各挡速度可以任意调节,直到1#=2#;如果在联动的过程中出现0≤2#-1#<1cm,如果执行上升命令,则A车起升机构自动加速,B车起升机构自动减速,且各挡速度可以任意调节,直到1#=2#。

5、同步抬吊部分程序

同步抬吊部分程序如下图4所示,同步抬吊负载测试系统见图5:

图4同步抬吊部分程序

图5同步抬吊负载测试系统

6、常见故障及处理方法

在用户长期使用的过程中,有可能会出现吊钩的实际位置与系统检测显示的位置不相符,出现这种情况的时候先排除外部原因,如编码器联轴器松动、两桥机起升卷筒钢丝绳长期吊负载后有可能伸缩长度不一致、DP总线编码器损坏等等,在外部原因消除的情况下这时只需要利用DP总线编码器预置功能就可以重新调整编码器的值了,此功能已经提前预置在同步抬吊程序中,不再单独列出。

7、结束语

经过长时间方案论证的可行性、方案的具体设计、工厂与工地的测试、调试,我单位为津巴布韦自主设计制造的两台最大的地下厂房桥机起重机顺利完成相关负荷试验,现场两台桥机同步抬吊负载见下图5所示。经检测同步抬吊性能实用、稳定、安全可靠,受到业主的高度赞扬与一致好评。

图5桥机同步抬吊负载总图

关键字:总线编码器  S7-300  桥式起重机  双车抬吊

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qrs/article_2016093030682.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:工业4.0时代,需要怎样的网络综合布线?
下一篇:大型火电机组现场总线控制系统的设计探讨

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

适合年轻人的ThinkBook 14s 体验

电话、视频邀请,因为ThinkBook 14s内置了Skype for Business热键,分别为接听和挂断。一看到Skype通知,我便按下接听键,通话便接通了。操作如此快速、简单,连鼠标都不用动,方便至极。 Skype for Business热键 如果说上述三点让我体会到,原来工作可以如此简单、直接,那么ThinkBook 14s的续航表现则让我有了自由的感觉。用台式机的时候,我的脑袋里没有续航概念,而且也会嘲笑同事笔记本出门半天就没电。如今我拿着ThinkBook 14s出差一整天,晚上回酒店的时候依旧还有30%左右的电量,不必担心笔记本没电,也不必担心找不到插座。忙完之后可以去自己想去的地方,而不是急急忙忙
发表于 2019-07-18
适合年轻人的ThinkBook 14s 体验

三星Galaxy S10更新后无法使用 只能强制恢复出厂

系统更新的意义就在于可以对已知Bug进行修复,在系统稳定性得到进一步提升的同时为消费者带来全新的使用体验。不过系统更新似乎也不都是好的,比如以“慢”及“用户小白鼠”著称的三星系统更新。最近在三星的官方论坛上出现了不少用户求助信息,有许多用户反映称Galaxy S10和S10 Plus在安装了新的OTA系统更新后变砖,无法正常使用手机。具体情况是在开机之后会要求用户输入PIN码(没有输入框),在用户输入完正确的PIN码后会导致手机又重新开机,如此反反复复。对于这样的情况三星官方给出的解决方法便是强制恢复出厂设置,具体操作是同时按住电源和音量下键直至关机,然后在关机的同时立即按住电源,Bixby和音量上键进入恢复模式,之后使用音量键
发表于 2019-07-16
三星Galaxy S10更新后无法使用 只能强制恢复出厂

印度版vivo S1搭载联发科P65的处理器

早前vivo在国内发布了一款叫做S1的手机,本以为该机是国内独享的,没想到该机居然还有印度版外媒Mysmartprice放出了一张印度版vivo S1的硬件配置图,内容显示该机采用了6.38英寸的FHD+SuperAMOLED水滴屏,前置3200万像素的摄像头,后置1600万像素+200万像素+800万像素的镜头组合,搭载联发科P65处理器,提供4+128GB的存储,内置4500毫安时大电池,支持双引擎闪充与屏幕指纹,预装基于Android9.0深度定制的FuntouchOS9,它将在本月上市。在印度版vivo S1的配置参数中,可能有些人不是很懂联发科P65处理器,所以我们在此说一下它的情况:联发科P65处理器采用八核架构,集成
发表于 2019-07-16

联想全新品牌ThinkBook14s:兼顾工作与个性且年轻范儿

联想最近发布了旗下全新PC品牌ThinkBook,推出ThinkBook13s、ThinkBook14s两款新品。新上市的ThinkBook将目光聚焦在初入职场的95后年轻人群。他们区别于传统职场精英,在努力工作,证明自身价值的同时也惬意的享受着生活。 今天我们的评测的主角就是这台兼顾工作与个性需求并且年轻范儿十足的时尚轻薄本——ThinkBook14s。  外观:流于表面的金属美学ThinkBook14s的整体设计偏商务风,但是与传统商务本相比少了一丝严肃、呆板,其机身设计简洁,通过LOGO、“肩檐”楔形边角设计、CNC一体成型等细节之处的设计,ThinkBook14s添加了一丝文艺、时尚的书卷气
发表于 2019-07-15
联想全新品牌ThinkBook14s:兼顾工作与个性且年轻范儿

三星Galaxy A50s: 搭载Exynos 9610处理器

,支持光学式的屏下指纹;相机方面,该机采用了2500万像素主摄+123度广角副摄+500万像素景深的三摄组合,前置相机则为2500万像素。内置4000mAh电池,且支持15W快速充电。不过目前还没有更多关于该机的准确信息流出,但根据近段时间的爆料,三星内部正在准备进一步扩展出更多的Galaxy A系列机型,此前还有传出Galaxy A30s、Galaxy A20s和Galaxy A70s以及Galaxy A9的继任者等等。
发表于 2019-07-15
三星Galaxy A50s: 搭载Exynos 9610处理器

魅族员工:魅族16s Pro开启预约了吗?用魅族16Xs PS的

       近日有网友发现某电商平台的第三方商家推出一款名为“魅族16s Pro”的新机,这部依旧采用无刘海的对称式设计,背部拥有后置三摄以及环形闪光灯,看上去颜值不俗。该消息被曝光后,不少网友都对这部魅族新机表示期待,一时间甚至成为热点话题。“魅族16s Pro”为PS图片  不过在昨日下午,魅族科技员工在微博表示,该商家发布的“魅族16s Pro”是用魅族16Xs亚特兰蒂斯配色PS而成,有网友将魅族16Xs的闪光灯修改为魅族16s同款的环形闪光灯,使之看起来与魅族16s十分相似。魅族5G规划  按照目前的信息来看,魅族16s Pro或许不会与我们见面。不过根据魅族此前公布的产品
发表于 2019-07-14

小广播

何立民专栏

单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved