几种长位移传感器应用比较.docVIP

关于几种长位移传感器的 应用比较 文件编号: LD0731001 必威体育官网网址等级：内部交流使用（内参） 编写单位：武汉利德定位产品事业部 马庆红 02759541855） 武汉利德测控技术股份有限公司 2007年7月31日 工业用有轨机械的定位技术一直是自动化技术发展的一个热点，在冶金、港口、火电、水利、造船、造纸、立体库等行业的应用极其广泛。冶金行业中以钢铁企业为例，从原料到成品的整条工艺流程都会涉及到这一技术问题，如料场煤场内大型堆取料机的定点堆卸、翻车机推/拨车机和迁车台的位置检测、叶轮给煤机的远程连锁控制、焦炉四大车的炉号对位、烧结矿槽卸料车（可逆皮带）的远程控制、焦化配煤室顶卸煤小车（或可逆皮带）的集中监控、焦仓的自动卸料、高炉矿槽的自动布料、石灰窑料仓的自动布料、炼钢行车的对位联锁、连铸地面横移台车的定位、高线集卷站运卷小车的定位控制、轧钢钢卷库/板坯库的行车位置跟踪以及其他使用传统的旋转编码器检测方式不能满足控制要求的场合等。由于钢铁企业一般现场环境恶劣，存在高温、多粉尘、腐蚀性气体、油污、机械振动、电气干扰、露天工作环境及机车移动制动频繁、打滑等，致使这一位移检测的自动化技术问题成为行业的难题。多年来厂矿科研技术人员不断尝试采用各种技术方式来加以解决，例如：“绝对值编码器加校正技术”、“继电接触式”、“条形编码方式”、“红外光电编码方式”、“激光测距方式”等。但实践证明上述技术均存在着一些不完善之处，因此都不能可靠实现移动机车真正的定位，联锁控制等。当前国内外钢铁企业采用的定位技术主要有定位片（条形码）、限位开关（行程开关）或接近开关、旋转编码器位置检测、读携码器编码位置检测、绝对型线性编码器、激光定位技术、红外定位技术、格雷母线位置检测等。 下面就以上几种定位技术进行一下比较： (1)定位片/条形码位置检测技术 定位片编码位置检测技术：通过安装在轨道旁的定位片（带孔的铁片）检测机车的位置，是一种绝对定位的工作方式，是间歇式定位。条形码位置检测技术是通过安装在轨道旁的条形码或信息按钮检测机车的位置，是一种绝对定位的工作方式，与定位片编码位置检测技术相似。由于在粉尘、高温环境里定位片编码或条码受到污染后容易失效，耐污染能力差。移动机车的振动和抖动等都会导致车上扫描读写装置无法辨认定位片编码信息，出现丢地址现象。所以目前在国内外的钢铁工业应用场合上已基本被淘汰。 (2) 限位开关（行程开关）或接近开关定位技术 限位开关又称行程开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。限位开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。在实际生产中，将限位开关安装在预先安排的位置，当装于移动机车上的模块撞击限位开关时，通过机械力的传递使其内部的微动开关动作，其常闭触点断开、常开触点闭合，信号输出；当运动物体移开后，复位弹簧就使限位开关各部分恢复原始位置，即常闭触点闭合、常开触点断开，又有信号输出。因此，限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似，是一种间歇式的绝对定位方式。接近开关与限位开关的区别在于它是非接触工作方式，由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号，分为电感式和电容式两种。接近开关由磁场变化引起触点的动作和复位。这类定位技术的优点是成本低，缺点是在使用过程中容易点蚀，可靠性差，易失灵，受温度、电压波动、外界物体靠近等影响而产生误动作导致控制系统紊乱。限位开关因为需要机械传动所以响应速度也比较慢，容易磨损损坏，使用寿命短。接近开关作用距离短，不能有明显的冲击、震动或摇动，容易撞坏，对安装的要求也相应较高，其电涡流原理输出的信号本身就不可靠，难以准确输出传感信息。在工业应用上容易受到粉尘、水气困扰。因为内部有线圈，抗传导辐射干扰的能力较差，所以易受外部电气信号的干扰而导致误动作或突然失灵。当采用这类技术作为限位使用时，如果遇到接触器的主触点熔焊或释放（复位）滞后就会出现限位保护失灵，导致事故。移动机车在走行过程中的震动、抖动和外界环境的影响都会导致其失灵或误动作。而且这类开关在使用中的维护量大，给生产带来极大不便。早期国内钢铁行业自动化程度较低，在矿槽小车的定位上普遍设计采用此种定位方式，后在使用过程中发现每个仓位由于只有一个（几个）点的信号容易丢失位置，易失灵，维护量大，可靠性差等，不仅降低了卸料设备的精度，影响了设备的正常运转，而且卸料设备误工率大大增加，严重时甚至导致生产混料事故和安全事故。所以目前国内钢铁企业内的大部分矿槽卸料系统都采用人工干预来进行控制，当初设计的自动布料由于不能可靠地解决位置检测问题而大都处于瘫痪或半瘫痪状态。通过对国内各大钢铁企业的调研显示：目前国内还没有利用限位