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摘要：堆取料机在工业或化工运用中，比较注重编码器在定位功能上的运用，用于保证堆取料机的定位准确，保障各项操作的效率。堆取料机定位的过程中，对编码器的依赖较高，实现理想的定位状态，以免影响堆取料机的使用性能，维护定位的合理性。本文主要探讨编码器在堆取料机定位上的应用，以此来提高堆取料机的定位性能。
关键词：编码器；堆取料机；定位
堆取料机的定位应用，必须确保处于规定的范围中，利用编码器的编程方式，保障堆取料机的定位功能，防止设备、装置出现安全问题，高效的控制堆取料机的应用，进而防止堆取料机定位失效。编码器在定位中发挥编程控制的作用，利用可靠的编程，一方面优化堆取料机定位的功能运用，另一方面通过编码器完善定位控制，消除潜在的定位误差。
一、编码器在堆取料机上的安装
堆取料机定位功能，是指在工作的状态下，定位堆取料机，促使其能够准确的操作。编码器硬件的安装，主要是通过编程的方式，控制堆取料机的运行路径[1]。堆取料机定位时，涉及到行走距离、回转角度等参数，为了获取准确的参数，编码器可以安装到从动轮上，保证回转角度参数的准确性，还要在副齿轮上安装负责收集回转信息的编码器，由此才能得出准确的定位数据。
堆取料机定位中的编码器，比较常见的有走形编码器、回转编码器，待安装完成后，采用Profibus-DP总线连接通讯模块的CP342-5，辅助PLC采集编码器的数据信息。编码器的内部接线比较复杂，其在硬件安装中，总线接入模块需保持单独的连接环境，使用24VDC供电的方法，当编码器硬件两组总线都接入时，就要将编码器内接线拨码开关打到“off”，单路时拨到“on”的位置，编码器中的地址拨码，两个拨码盘表示个位、十位数，两个码盘组合的地址范围是0-99。
二、编码器的编程与故障诊断
编程与故障诊断，是编码器在堆取料机定位中的两大功能，利用编程和故障诊断的方法，规范堆取料机的定位过程。
1、编码器编程
第一，堆取料机定位方面，配置编码器的硬件组态，安排在硬件按照后，经过配置与调试的方法，优化堆取料机的编程。编码器与CP342-5的编程信息，都要融入到堆取料机的PLC硬件组态内，检测编译准确后，再装进到CPU内，适当改变编程硬件组态的信息[2]。例如：回转编码器的Profibus-DP地址=7，而走行编码器是9，两个编码器在独立状态下，接入通讯模块，保持运行网络的独立性，促使编码器、PLC能够实现有效的数据交换，最主要的是维护PLC模块的工作状态，即使编码器出现问题，也能保障PLC模块的稳定。堆取料机定位功能中安装编码器硬件数据，先要安装GSD文件，再实行编程组态配置，由此才能实现编码器的正常性。
第二，编制编码器的功能程序，CP342-5模块，把编码器的脉冲信号，读入到PLC内，同时传送到CPU进行运算。CPU利用功能程序，处理编码器传送的数据。例如：CPU中的FC1功能，便于读取CPU中的编码数据，FC2是将编码器的数据，存储到8字节中的DB12功能区域，当堆取料机定位数据经FC2处理后，就会在DB12.DBD0中存储走形编码器的信息，计算出堆取料机的走形距离，编制CPU的FB11功能，累加编码器的数据，累加的过程内，添加距离校正点，一般5个即可，以免数据计算中出现误差。
2、编码器故障诊断
编码器在堆取料机定位的故障诊断中，考虑到编码器加入到PLC中的特殊性，要监控与编码器故障相关监控程序的故障地址，为了提高编码器故障诊断的速度，需注重故障编码器地址的选择，在堆取料机程序中，设计CP342-5诊断程序FC3，诊断信息存储到功能模块的DB4内，标记初始位置DB4.DBX0.0，选择16个字节的存储区域，可以反馈编码器127个从站的地址。例如：堆取料机在运行中，回转编码器对应的7号子站，故障诊断中的监控状态如下表1，当编码器出现故障时，状态位的值，会从0转化成1，保持一段时间的状态，触摸屏会显示红色，故障消失后，状态位会变成0，颜色为绿色，提高故障诊断的速率。
三、编码器在堆取料机定位中的案例
上文简单分析了回转编码器和走形编码器，下面以旋转编码器为例，分析其在堆取料机定位中的运用。
1、回转保护
旋转编码器应用在DQ-3025堆取料机上，使用PLC控制，编码器工作的原理是：编码器连接回转机构，编码器将脉冲发送到PLC，PLC实行高速计算，确保回转角度处于规定的范围内[3]。首先编码器回转保护中，规范机械连接的操作，回转装置在堆取料机的转盘内，通过旋转编码器驱动液压电动机的涡轮减速，在联轴器的作用下，带动大齿圈运动，驱动回转部分。旋转编码器接入到回转装置中，还要在编码器和涡轮输出轴中，安装联接轴，构建相对的关系，稳定PLC对旋转编码器的控制；然后是旋转编码器和PLC的连接，该堆取料机经过了一次改造，PLC连接了1个旋转编码器，配置高速计数器模板，准确的连接旋转编码器与PLC的信号接线；最后在PLC编程中接入计算机，利用计算机的软件，调试PLC的程序，包括调试、监视等，提高编程操作的水平。
2、程序控制
旋转编程器在该堆取料机定位中的程序控制，发送执行的指令，扫描PLC的运行周期，构建可用的通道内容，传送到高速计数器的寄存模块内，构成高速技术的新数值，程序控制对应的各个区域，都要标志好对应的编码，满足回转范围的条件，而且程序控制具有改造的特点，在旋转编码器程序中输入程序指令，就会在实际编程的过程中进行操作，对比程序控制下编程器的工作范围，规范好定位的范围。程序执行的控制过程里，驱动堆取料机的电磁换向阀，促使动作后控制悬臂的左右回转，确保悬臂的回转范围，处于规范的要求状态。
3、定位实现
堆取料机定位实现内，旋转编码器支持软件控制，计算机连接了PLC，内部软件准确的控制旋转编码器，支持各类调试功能，实时调整PLC程序。旋转编码器定位时，要注意两点内容，如：(1)堆取料机悬臂、轨道，需在中心线的位置保持平行，在输入点0.03的位置，接入ON，用于复位高速计数器；(2)堆取料机悬臂旋转时，如果脉冲值的增减不符合规定的数值，就要调换旋转编码器，经过比较设计出稳定的编码数据，满足旋转编码器控制定位的各项需求。旋转编码器促使堆取料机的定位更加准确、稳定，实现了标准的回转功能，预防动作不可靠以及设备损坏的问题，进而为编程定位提供了基础条件。
结束语：
堆取料机定位中，编码器发挥很大的作用，根据定位功能的需求，安装到堆取料机的特定位置，满足硬件的需求，在此基础上，规划好编码器定位应用的编程，同时落实故障诊断的措施，利用案例表明编码器在堆取料机定位中的应用表现，体现编程控制的优势和作用，改善堆取料机定位的功能。
参考文献：
[1]张子才.矿石堆取料机的自动堆取作业研究和应用[D].上海交通大学,2008.
[2]肖洪,孙永.旋转编码器在堆取料机上的应用[J].燃料与化工,2008,03:29-32.
[3]张笑祥,魏涛.堆取料机回转机构定位合理的重要性[J].科技创新与应用,2015,03:75.
论文作者:黄玉凤
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/9/30
标签：编码器论文; 料机论文; 功能论文; 故障诊断论文; 程序论文; 数据论文; 硬件论文; 《电力设备》2016年第13期论文;