PLC加變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制工業(yè)快速門的應(yīng)用解析

工業(yè)快速門的快速打開或在指定可調(diào)開度的快速打開與關(guān)閉，這種快速控制需要用變頻電機(jī)或伺服電機(jī)控制才能夠達(dá)到快速準(zhǔn)確定位控制，但是使用伺服電機(jī)的成本偏高，在快速門使用場合沒有必要，目前絕大部分是使用簡單的PLC加變頻電機(jī)的控制。

使用PLC加變頻電機(jī)的控制方案中，對于啟動(dòng)加速、減速、停車的位置及速度反饋有多種方式，一種是以接近開關(guān)等位置開關(guān)組信號反饋的半開環(huán)控制，一種是以增量編碼器的信號做連續(xù)位置反饋的位置閉環(huán)控制，再有一種是用全量程絕對值編碼器做絕對位置反饋的位置閉環(huán)控制。

而過去傳統(tǒng)的普通開門機(jī)普遍使用的電位器精度低，已無法滿足快速門的快速連續(xù)多點(diǎn)的加減速及停車控制精度要求。

向大家做一下各種傳感器的使用比較：

A）以接近開關(guān)等開關(guān)類的反饋控制原理，由于僅僅是提供單點(diǎn)的位置反饋，減速曲線是依賴于現(xiàn)場慣性阻力推算的，當(dāng)現(xiàn)場慣性阻力特性改變，例如春夏秋冬的阻力改變，系統(tǒng)新舊的阻力改變，現(xiàn)場各種其他因素介入的改變，這種固定單點(diǎn)反饋及控制卻無法改變，而無法達(dá)到一致性的準(zhǔn)確減速與停車，有時(shí)錯(cuò)過剎車點(diǎn)而到位不停車，造成關(guān)門撞門，而有時(shí)又無法關(guān)緊門，這種方法實(shí)際上在安裝多個(gè)開關(guān)或自制多開關(guān)集成盒的成本也不低，更帶來維護(hù)上的不方便。另外，在新的推廣發(fā)展中，工業(yè)快速門還需要根據(jù)通行物高低，可調(diào)節(jié)開門的開度，這種用接近開關(guān)的控制模式無法滿足開度可調(diào)的控制要求。事實(shí)上在經(jīng)過多年的快速門應(yīng)用廠家的實(shí)踐中，已經(jīng)證明這種方法較為落后，不希望再使用這種方法

B）。以增量編碼器信號反饋?zhàn)鑫恢瞄]環(huán)反饋想法，按這種想法可以知道快速門移動(dòng)的連續(xù)位置，有效控制器調(diào)整變頻電機(jī)的速度，達(dá)到快速調(diào)整加、減速并停車的控制要求。但是，在實(shí)際使用中，由于變頻器內(nèi)部的逆變干擾信號容易對于增量脈沖的干擾（變頻器都有內(nèi)部直流-交流逆變的原理）、電磁抱剎的突發(fā)電磁信號對于增量脈沖的干擾，依據(jù)增量信號反饋停車的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)很難保持一致性，增量編碼器在電機(jī)停電-剎車的時(shí)間滯后段也常常無法再獲得準(zhǔn)確信號，而變得誤差有累計(jì)。

另外，依據(jù)國外工業(yè)快速門安全性標(biāo)準(zhǔn)（強(qiáng)制規(guī)定），快速門出于安全的考慮需有手自兩用關(guān)閉門功能，增量編碼器在停電手動(dòng)開關(guān)門后位置丟失，必須依賴于外部信號重新確定原始點(diǎn)位置。

根據(jù)上述出現(xiàn)的問題，有些廠家不得不選用了接近開關(guān)+增量編碼器的方案，也即上述1+2的兩種反饋組合的方案，以開關(guān)信號補(bǔ)償增量編碼器位置的丟失。但是那樣的話，成本大大增加了，也帶來了維護(hù)上的很不方便。

C）以上海精浦GEX系列全行程絕對值編碼器為代表的全行程絕對值編碼器位置連續(xù)反饋。GEX編碼器是一種創(chuàng)新的全行程的絕對值多圈編碼器，其內(nèi)部為非接觸式絕對值碼盤，而且不僅僅是在360度的單圈測量，也能依賴于內(nèi)部類似鐘表齒輪的原理測量多圈絕對值位置信息，全行程絕對值編碼，當(dāng)停電后可以全行程移動(dòng)而位置信息不丟失。應(yīng)用于工業(yè)快速門的GEX系列編碼器一般選用RS485數(shù)字信號輸出，可以連接所有類型的小型PLC的RS485接口，這樣用戶選擇控制器面廣造價(jià)較低，再加上GEX系列編碼器本身也是走國產(chǎn)價(jià)格推廣路線，價(jià)格已經(jīng)與同級別的增量編碼器相近，為此很受用戶歡迎。GEX全行程絕對值多圈編碼器一般安裝于減速箱端，提供全行程的連續(xù)絕對位置反饋，控制器依賴于其全位置信息，快速做出變頻電機(jī)的加減速、停車調(diào)整，由于這個(gè)是內(nèi)部全行程絕對值的編碼，且以RS485數(shù)字信號傳遞，對于前述的變頻器逆變干擾、電磁抱剎的干擾、停電及手動(dòng)后的移動(dòng)，都沒有影響，而始終提供全行程的絕對值位置反饋，控制器依此可以做出的控制指令能夠確保完全的一致性，從而實(shí)現(xiàn)快速門快速準(zhǔn)確重復(fù)精度高的控制要求；對于開門開度根據(jù)通行物可調(diào)的要求，及安全性保障可手自兩用開門的要求，由于是全行程絕對值位置信號，不受停電下滑或干擾的影響，可在任意高度位置設(shè)置開度，完全滿足工業(yè)快速門今后技術(shù)發(fā)展的需要。為此，選用GEX全行程多圈絕對值編碼器，在現(xiàn)場調(diào)試變得極為方便，從而可以大大節(jié)省現(xiàn)場安裝調(diào)試成本，以及今后的售后維護(hù)成本，其使用經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)比選用增量編碼器或接近開關(guān)組來得突出。

另外，由于GEX編碼器是全行程絕對值位置信號，在各種情況下都可以提供開門機(jī)連續(xù)的全行程的位置，停電后手動(dòng)全行程關(guān)閉門或停電慣性下滑而對于位置信息反饋準(zhǔn)確性不影響，這對于快速門控制的使用安全性得以保證，而在國外的工業(yè)快速門的應(yīng)用中，選用絕對值編碼器以保障可以手動(dòng)、自動(dòng)開門，已成為強(qiáng)制性安全規(guī)定。

例如：快速門在冷鏈倉庫中能可靠地保持倉庫溫度，適合于內(nèi)部和外部溫差極大的領(lǐng)域，將解決在–25℃下出現(xiàn)的能耗流失及結(jié)霜等問題?？焖匍T是冷凍和保鮮領(lǐng)域中的內(nèi)部工業(yè)門方案，有助于保持住室內(nèi)高能耗、高成本冷卻的空氣，為用戶節(jié)省了能耗成本。

上海精浦的GEX絕對值多圈編碼器已經(jīng)在冷庫快速門有成功應(yīng)用，使用效果很好。

又如：快速門在汽車廠、摩托車廠的應(yīng)用，汽車廠、摩托車廠流水線上的車身油漆噴涂，需要在潔凈的噴漆房噴漆，并進(jìn)入烘漆房，出于環(huán)保、潔凈、節(jié)能的需要，必須安裝快速門，避免灰塵的流動(dòng)與保持節(jié)能，幫助用戶提高品質(zhì)管理，節(jié)省用戶成本。

上海精浦的GEX絕對值多圈編碼器在汽車廠已有成功應(yīng)用，使用效果很好。

在最近的使用GEX38編碼器作為工業(yè)快速門的應(yīng)用中，其突出的效果與經(jīng)濟(jì)性深得開門機(jī)控制器廠家及開門機(jī)工廠應(yīng)用用戶的肯定，例如在最近的山東某汽車廠的快速門招標(biāo)中，選用GEX38編碼器的方案一舉中標(biāo)，其余的未用絕對值編碼器的方案，無論是性能指標(biāo)、使用效果，還是最終的價(jià)格可維護(hù)性，都無法與GEX38編碼器方案相比，尤其是工業(yè)快速門具有可以自動(dòng)開閉門、停電后可手動(dòng)全行程開閉門功能已是必須要求的安全性保障，而GEX編碼器為全行程絕對值多圈編碼，可以完全滿足這樣的要求。依此可以預(yù)見，安全、快速、可調(diào)，能為用戶產(chǎn)生看得見的效益，是工業(yè)快速門的發(fā)展的方向，快速開門機(jī)選用全行程絕對值編碼器（例如GEX系列絕對值多圈編碼器）已成為工業(yè)快速開門機(jī)行業(yè)的新標(biāo)桿。
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