Hengstler可编程编码器在麦尔兹窑的应用

Hengstler可编程编码器在麦尔兹窑的应用

在麦尔兹窑给料系统中，单叶片提升机是其核心设备。当出现机械冲尖、变频器变速控制、钢丝绳从线圈上松开和扭曲等错误时，这将直接影响生产。单叶片进给控制采用西门子PLC和变频器控制，并在单叶片运行时使用接近开关信号作为上限、下限、上变速、下变速和等待位置。机械限位开关用作单叶片操作期间的上限和下限。虽然单晶片进给控制有上限、下限和下限保护，但现场恶劣的环境会影响接近开关和机械限位开关的使用寿命，导致顶部冲孔等设备事故。所以需要在软件保护的原始保护基础上增加一个Hengstler编码器，可以使单斗更加可靠。

Hengstler可编程编码器应用原则

根据工作原理，Hengstler编码器可以分为两种类型：增量编码器和绝对编码器。增量编码器将位移转换为周期性电信号，然后使用表示位移大小的脉冲数将其转换为计数脉冲。绝对编码器的每个位置对应于确定的数字代码。当编码器工作电源突然断电时，编码器的输出代码值与断电前一样有效，具有记忆功能。因此，亨士乐绝对编码器显示仅指测量的开始和结束位置，而不指测量的中间过程。

Hengstler的可编程绝对编码器AMG11用于单刀片进给。该编码器具有精度高、稳定性好、通用性强的特点。Hengstler绝对编码器安装在工业场所，并通过耦合器连接到绞车齿轮减速器的旋转轴上（见图1）。传输信号通过PROFIBUS DP通信电缆传输。绞车卷筒转动带动齿轮减速器运行时，编码器转轴同时转动。在这一点上，给予者开始工作并计算冲动。计数脉冲被传输到PLC的CPU进行处理和计算。当单铲超过设定行程，程序计算结果超过设定参数时，PLC输出信号作用于外部控制电路，单铲超过上限报警并停止运行，通过软件有效防止单铲向上撞击。铲斗进给系统中编码器的工作原理如图2所示。


图1编码器安装图


图2 编码器在单斗上料系统中的工作图

亨士乐编码器主要参数

一般参数：市电电压：+9V~+30V；最大转速：3500 r/min；最大轴重：轴向50N，径向150N；允许工作温度：-20C-85C；单圆形13位，每转8192步；16位以上，每转65536步。

PROFIBUS DP参数：电气输入和输出绝缘；波特率为9.6~12MBit/s；地址1-99可调；空载功耗：250mA；有三种类型的电缆附件设备用于布线。

麦尔兹窑硬件配置

麦尔兹窑应用中PLC主站采用S7-400系列，CPU功能分级，模块齐全，综合性能强。她有很强的沟通能力，能够处理分布式系统[2]。因此，AMG11编码器可以作为DP从站与PLC通信。首先配置S7-400主站，然后配置从站。配置编码器从站时，需要具有现场总线接口的AMG11系列的GSD文件。该文件指示I/O地址从哪个插槽开始，该插槽之前的地址为“空”。因此，在配置过程中，将编码器CSD文件插入硬件配置目录STEP7，并指定I/O地址以进行编程。硬件配置完成后，如图3所示。

编码器的编程与调试

根据麦尔兹窑现场生产条件和施工要求，耐火材料厂单斗提升机（也称斜桥）跑道约44米。虽然单斗在上升或下降过程中有两级保护，但基于可靠性要求，单斗进给系统软件的安全保护点上限应设置在上限和上限之间，并与上限和上限保持合理距离（根据实际要求调整）。其下部安全保护点应设置在下限和下限之间，并与下限和下限保持合理距离。这两种安全保护应在使用编程方法的程序中定义，如比较指令、切换指令、相位和相位指令（程序序列缩写）。编程时，有必要了解单铲斗操作中的轮次以及完成轮次后的剩余步骤。根据每个铲斗的长度约为44米，滚筒的直径为0.8米，编码器每转需要8192步。程序收集8192个点（收集地址由文件GSD指定），编码器在2圈后收集8192 x2个点，以此类推。通过计算单个桶从下到上浇注所需的转数，大约为17圈；亨士乐编码器的每一步旋转和单个叶片操作的距离约为0.307mm。

这样，您可以首先在程序中设置转数，然后计算单斗旋转17圈后Hengstler绝对值编码器达到设定点所需的步数，然后进行设置。在故障排除过程中，理论计算与实际情况存在一些差异，钢丝绳的膨胀和收缩在一定范围内变化，因此应根据实际情况确定调整参数。如果单斗未达到上限或下限，并且Wince屏幕上触发报警，则表示必须将设定的步数（8 192步以内）添加到程序中设定的原始17圈中。在运行阶段开始时需要反复调试，直到达到控制要求。在单桶的日常操作中，如果运行17个循环后执行的步数超过设定的步数，屏幕上会发出警报，单桶会自动停止，以防止单桶机械向上撞击。

Hengstler绝对编码器在麦尔兹窑单斗加料过程中应用多年。尽管也存在一些问题，例如钢丝绳拉伸时编码器可能存在缺陷（此时需要重置参数），编码器组合器未安装和平衡，导致联轴器在旋转过程中损坏。然而，这些问题在实践中得到了解决。总的来说，在单铲进料过程中使用绝对编码器进行保护，有效地防止了由稳定控制、上限接近开关等引起的设备故障，大大提高了控制的准确性和可靠性，确保了稳定的生产运行。

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