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閘門用哪種編碼器
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  水閘閘門控制,涉及到防洪、排洪,引水、排污,通船、發電等應用,以及一些起重卷揚機提升的高度控制應用,其控制安全性越來越重要,現在設計已要求手動現地應急控制與遠程自動控制都要獨立考慮,而對于絕對值多圈編碼器的使用,不再使用增量值編碼器或單圈絕對值編碼器,也幾乎已經為行業規范了。過去,水閘控制中,絕對值多圈編碼器大多選用了SSI(同步串聯)輸出信號,而現在設計安全性的要求下,遇到了兩個困難:
 
  一.原SSI編碼器的兩個困難
 
  1.  SSI信號手、自控制無法獨立。
 
  SSI信號為時鐘同步串聯信號,點對點傳輸,時鐘發送與信號接收只能為同一個設備,如果編碼器信號連接現地閘門開度儀表,就不能再給自動控制的PLC信號,而只能由閘門開度儀表再輸出信號給PLC,這樣,系統的可靠性都建立在閘門開度儀上,而SSI閘門開度儀售價高,廠家良莠不齊,存在較大安全隱患;如果編碼器信號直接輸出給PLC,只有少數歐洲品牌PLC有SSI接口,如西門子s7-300(S7-200就沒有),這樣造價高,可選面少,而且現地手動控制的信號要依賴于自動控制的PLC給,失去了手動應急控制的意義。
 
  2. SSI信號端口無法插入防雷器,較易被損壞。
 
  SSI信號為“同步”串聯信號,其實并不同步,其由接收設備發送時鐘到編碼器,編碼器再發送信號到接收設備,內部“同步”比較,有一個同步時間差的范圍要求,一旦插入防雷器,或電纜較長、電纜不專業,信號的同步性超出了偏差范圍,數據就會跳碼,而無法正常工作。我公司過去多年研發過SSI防雷器,在實驗階段都可以符合同步性偏差范圍,可在現場條件下,往往無法保證SSI信號的同步性而跳碼,而不得不放棄。由于無法加入信號防雷器,SSI編碼器每年被打壞的數量很多
 
  二.絕對值編碼器雙輸出信號的解決方案
 
  為了解決如上的問題,三峽水電站是用了兩套閘門開度傳感器作為備份,這樣對于大多數閘門控制是不現實的。在與國內水利設計單位及業主的多方討論后,我們推出了雙輸出絕對值真多圈編碼器,用于閘門開度儀的手、自獨立并冗余控制,如下示意圖:
 
  GAX60..LB絕對值真多圈編碼器,雙信號輸出為傳統的4—20mA和總線型RS485信號,這兩種信號幾乎所有的PLC都有可連接的接口,而連接的儀表也可以從大部分正規的儀表廠家找到。
 
  這個方案的特點如下:
 
  1.  GAX60..LB編碼器為機械齒輪組真多圈絕對值編碼器,外形安裝尺寸與原來的德國進口SSI編碼器相同,安裝上可直接替換。編碼器外殼防護等級為IP67,溫度等級為-40度—80度,符合水利潮濕、高低溫的使用。
 
  2.  雙輸出的信號為4—20mA和RS485,可傳輸距離400米—1000米(依據電纜),符合直接遠傳要求;此兩種信號都有成熟的、大量已使用的防雷器,對信號端口(無論是編碼器還是接收設備)可起到保護作用。
 
  3.  所有的PLC都可以有4—20mA接口,大部分的PLC也可以連接RS485信號,這樣對于PLC的可選面就大大增加,成本就可以下來;而4—20mA和RS485信號,也可以找到標準的、成熟的儀表,以增加儀表的可靠性并降低成本。PLC和儀表,可以相互選擇使用4—20mA信號還是RS485信號。
 
  4.  編碼器雙信號分別進手動現地控制與自動PLC控制,兩套控制既可以獨立,又可以相互冗余,控制安全性可以大大增強,而成本卻可以下降。由于可以增加安裝防雷器,今后的維護備件成本也下降了。
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