GEMPLE:绝对值编码器GAX60 R13/12E10 LB与电动葫芦的应用案例

• 关键词：电动葫芦,起重机械自动化,,PLC,绝对值编码器
• 作者：市场部
• 摘要：绝对值编码器技术高速发展，国产绝对值编码器的价格已经与同级别的进口品牌增量编码器相当，甚至更低。而在使用维护上，确实是大大降低人工成本的。如果搭配国产小型PLC，在综合配置成本上也是大大降低用户成本

案例1

　　上海某电子厂洁净车间环链电动葫芦，用编码器控制上升停止位和下降停止位，因为每一个工位的停止位置完全不同，而且洁净车间无法人工进入手动操作，所以要求电动葫芦按程序要求自动控制。该电动葫芦为日本KITO变频电动葫芦，起吊高度高，运行速度快，对工件的停止位置的准确性有一定的要求

   配置：

机械式绝对值多圈编码器： GAX60 R13/12E10LB(9600)

PLC 品牌： 三菱 模拟量输入模块

   编码器输出信号：编码器4-20mA和RS485信号，

PLC采集信号：4-20mA，

PLC输出开关点：电机启、停、正反转，加速和减速点。

工作原理：

编码器可安装于电机一侧，也可安装于链轮一侧，安装在电机侧结构简单方便，易于改造容易实现（见图），安装在链轮侧需要厂家对电动葫芦做一定的改造，一般集成在葫芦的内部，用一根轴和编码器相对接（见图），我们建议安装于环链电动葫芦的链轮一侧，控制精度较高。

PLC为客户自己选用的三菱品牌，配一个模拟量的模块用以接收编码器的信号。

   开始运行时，绝对值编码器将位置信号发送到PLC，PLC根据程序设定的加速点，将指令发送到变频器上，电动葫芦开始工作时，缓缓启动逐渐加快速度，以保证所吊装的工件稳定起吊，到达起吊高度后根据程序缓停，到达工作位置放下工件时，电机提前多点连续减速，在到达设定工位时缓缓停下。减速点和加速点以及停止位由绝对值编码器保证，准确位置停止，并不受停电后位置移动影响，而且编码器紧靠电机和电磁刹车，没有受到这两大干扰源影响，数据稳定输出。

GAX60R13E10LB（9600）编码器所带的Easypro软件，可以根据用户实际使用情况，对编码器参数进行设定，因为是采集4-20mA模拟信号，需要计算葫芦的链轮直径，即葫芦电机转一圈是多少高度距离，继而推算出总高度需要运行多少圈数，通过Easypro软件可以轻松对相关参数进行设置，比如测量模式、最大圈数对应的值，通过设置可以将模拟量输出精度控制在最高范围内，方便用户的应用。

案例2

　　上海隧道盾构机环链电动葫芦，为芬兰科尼XN25双速环链电动葫芦，用绝对值编码器控制吊钩防冲顶，盾构机内空间狭小，工人在用电动葫芦起吊工件时无法一直抬头看吊钩是否到到位和是否冲击葫芦底部，如果吊钩过头会导致工件直接撞击电动葫芦造成设备损坏，针对这个情况有用到机械限位来调整位置，但是每个项目所吊的工件不一样，调整机械限位要打开葫芦机箱，操作麻烦不说一旦调整错误同样会产生冲顶事故，所以需要用到绝对值编码器来完成高度定位的功能。绝对值编码器能反映当前实际高度位置，同时在设置参数时也能直观的输入用户需要的数值。

   配置：

机械式绝对值多圈编码器： GAX60 R13/12E10LB(9600)

仪表： CH6

   编码器输出信号：编码器4-20mA和RS485信号，

仪表CH6采集信号：4-20mA，

仪表CH6输出开关点：2个停止位，电动葫芦有极限位。

工作原理：绝对值编码器将模拟信号输入到CH6表，CH6表收到信号并显示，显示的就是当前吊钩的高度，当吊钩到达设定的高度时输出开关点，该开关点是继电器型的常闭触点，能直接切断控制上升的主接触器电源，葫芦停止上升，如果该触点未动作，后面还有一个常闭触点做保护用，吊钩的2个停止位可以通过仪表任意设定，解决了用户调整机械限位不方便而且不直观的问题。

该系统中绝对值码编码器每一个位置都是固定的，数据精准不会错，断电不丢失，配合仪表使用可实现整个工作过程全数字化显示，无论是起吊工作还是参数设置都非常直观方便，可以根据用户需求任意设置，而且结构简单，连接方便，不需要专业的技术，尤其在盾构机的工作使用环境中，仪表的液晶数字相比于触摸屏更亮更清晰，性价比更高。

案例3

　　上海某电镀厂自动生产线，室内桥式起重机，因为国家对环保的要求，电镀厂房需要全封闭的，操作人员无法在车间内操作起重机，所以需要对整台起重机的大车方向、小车方向和起吊高度都进行全自动定位控制。

机械式绝对值多圈编码器： GAX60 R13/12E10LB(9600) 3只，

PLC 品牌： 西门子200

   编码器输出信号：编码器4-20mA和RS485信号，

PLC采集信号：RS485，

工作原理：编码器分别安装于大车轮、小车轮和葫芦的减速箱一侧，分别测长度、跨度和起升高度，GAX60 R13/12E10LB(9600) 编码器是智能型编码器，可以分别设置地址，工作时PLC可以分别读取3个编码器的当前位置值，然后根据程序将起重机运行到指定位置上料，再运行到电镀池下料，整个工作的过程完全无需人员操作，起重机的位置定位由绝对值编码器提供的数据完成，由于是机械多圈绝对值编码器无需担心运行过程中停电和各种干扰的因素，绝对值编码器总能最快最准确的提供当前位置数据。

   在起重机械设备用于位置控制的应用中，编码器安装于车轮或葫芦减速箱一侧，运行的圈数一定达到多圈，若采用单圈绝对值编码器只在360 度的范围内有效，超过360 度后数据又循环从0 开始了，超过360 度后的位置是依靠电子计数的方式，如果遇到干扰或停电，就和增量编码器一样也需要重新找原点位置修正，尤其是在高度控制上非常的不安全，而机械齿轮组的绝对值多圈编码器的信号即使受到外部干扰，但是由于其位置信息是内部机械唯一对应的，不受到外部干扰及停电后移动的影响，即使受到干扰或停电移动后，再次重新读数与之前数据无关，是直接的当前绝对位置值，无需再回到原点找零位，因此只有机械齿轮组的绝对值多圈编码器符合起重机械设备的位置控制。