旋转编码器与plc的应用
钟智勇1广东省建筑科学研究院翁振粤2广东省建筑科学研究院
摘要：在塔机小车往返传动控制系统中，很多时候都会涉及到频繁定位问题。即要求能在不同的定位点控制牵引机构的启停，同时也能方便直观的显示出当前的位置。本文介绍一种通过旋转编码器输出的角位移信号进行辨向和计数，再使用PLC对辨向信号和计数信号进行处理，得到牵引机构在水平方向运动的位移值并在触摸屏上显示及语音提示，从而实现较精确地了解塔机小车所处的位置。
关键词：定位旋转编码器PLC语音提示，触摸屏1概述塔式起重机又称塔机或塔吊，是现代工程建设中一种主要的起重机械。目前大部分的塔机臂长达到60米，70米等，牵引小车牵引幅度较大，司机已经很难通过起重臂上的幅度指示牌确认小车所处的位置。一般都是靠经验估计，或通过地面工作人员利用对讲机估计，这种估计只是得到大致位置。给操作者带来了很多不便，也大大降低了工作效率，安全风险增加了。因此在原有塔机的基础上加装一套塔式起重机小车幅度指示仪显得尤为重要。其有数控显示功能并带有语音提示功能。2改造的可行性分析塔吊起升货物的工作主要是由牵引小车组成的牵引钢丝绳系统以及与电机连接的起升钢丝绳绕绳系统来完成。牵引小车在吊臂上前进或后退则带动货物做水平方向的移动，与电机相连的起升钢丝绳系统控制货物的上升下降。将旋转编码器安装在牵引卷筒的卷轴中心并随牵引卷筒旋转，牵引卷筒由牵引电机驱动，当牵引卷筒运转时，牵引小车运动，此时旋转编码器随牵引卷轴运动并向PLC系统发出连续的AB相脉冲，PLC系统接收到这些脉冲通过计算即可转换为牵引小车的位置。现在的大多PLC都具有高速计数器功能，不需增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百KHz的脉冲信号，而塔机对水平方向，垂直方向精度和响应速度要求不是很高。因此可以通过对塔机水平方向，垂直方向运动信号通过齿轮进行采样，合理的选用编码器，让脉冲频率即能在PLC处理的范围内又可以满足测量的精度要求。在测量过程中，让PLC对所接收的脉冲数与设定数值进行比较，根据比较结果驱动相应的输出点对牵引小车变频器进行输出频率的控制，实现接近设定值时电机输出频率降低，从而减小系统惯性，达到精确定位的目的。整个系统的改造方案如下图1和图2所示。图1表示的系统的结构框图，从图中可以看出，通过对2个编码器的信号高速计数处理得到相应的距离在触摸屏上显示，也可以通过触摸屏设r