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绝对值编码器应用于船舶、军舰的成功案例

日期:2019-08-01 来源:上海精浦机电有限公司
     船舶、军舰所使用的传感器产品都需要高品质的保证,因船舶的应用将面对高温、高湿、高盐、高振动等较恶劣环境,而船舶、军舰出航数月,在漫无边际的大海,传感器产品的性能直接关系到船舶甚至人员的安全,故此船用产品有中国船级社、英国劳埃级船级社等认证要求,而如要在军舰上使用,更是这些产品中的精品了。上海精浦的绝对值编码器(GEMPLE),为满足船舶、军舰的应用,在品质等级上狠下功夫,拿出一批批优质品质的绝对值编码器,已大量成功地应用于船舶和军舰上,有些性能已超过一些进口产品,得到了用户的大量认可。
 
案例一:滑轮绳索收缩的应用案例
      问题:大型的轮船靠岸停船,固定轮船的绳索都是用手工和电机直接放绳索,大船的绳索需要很多人在不同位置来观测和放绳收绳,绳索放出去的长度和收回来的长度总是要重复操作多次才能确定,这样造成了人力,物力和时间精力上的损失。
      解决方案:选用GEMPLE品牌GAX60RE10LB(9600)多圈绝对值器,4-20mA模拟信号输出,在每个绳索的滑轮上面装上编码器,把绳索的长度测好在PLC里面做好程序,经过编码器的转动信号反馈给PLC来实现绳索的收放,原本需要多个人工时,现在只需要一个人就可以完成,即省时又省力,大大提高了效率。GEMPLE编码器使人工操作转向自动化控制,实现了精确定位。
用在船舶上面的编码器低工业等级编码器是无法做到的,要考虑很多因素,海上面的腐蚀,接地,信号传输和温度等,一般低档次的编码器是不可能做到的。
 
案例二:拉绳位移传感器在油缸上同步控制的应用
      问题:大型船舶舵叶和螺旋桨质量很大,最大可达几百吨,舵叶和螺旋桨作上下垂直运动,其液压系统设计仅仅依赖一套液压系统的自然连接至台车平台四角上四个驱动顶升油缸,由于四个油缸相对液压源距离长短不一,管路压力损耗不同,其四个油缸上下移动速度有很大差异,应此,实际上台车平台的上升和下降是处于倾斜态势上下运动的,严重时,会出现明显的倾斜现象,造成安全隐患。
     解决方案:要用GEMPLE拉绳位移传感器和4-20mA输出的多圈绝对值编码器GWS512+GAX60RE10LB、PLC来控制四个液压油缸的同步,实现多缸的高精度同步有较大难度,尤其是在大负荷、大负载且负载分布不均的情况下,以Siemens S7-300作为系统的控制核心,采用位移传感器进行实时位置反馈,比例伺服阀实时控制油缸流量的闭环控制方案来实现油缸运动位移的精确控制,采用主/从同步控制策略实现四个主顶升油缸的同步运动,同步运动原理如图1所

主/从同步控制策略的基本思想如下:以其中任意一个为主令油缸,其它为从令油缸,假定以1#油缸为主油缸,而2~4#油缸为从油缸。当工作平台升降时,各个高精度的直线位移传感器拉绳式编码实时测量4个油缸的运动位移,控制器S7-300按恒定的采样周期进行采样,读取各个编码器的4-20mA,以1#主油缸的运动位移为标准,计算各个从油缸相对于主油缸的运动位移偏差。如果从油缸的运动位移小于主油缸,则主控制器S7-300控制比例伺服阀增大油缸流量,提高从油缸的运动速度。如果从令油缸的运动位移大于主油缸,则主控制器S7-300控制比例伺服阀减小油缸流量,从而降低油缸的运动速度。当从油缸与主油缸的运动位移偏差较小,为维护运动的稳定性,避免进入运动振荡,控制系统不作调节。当位移偏差超出了系统允许的极限值,则系统报警输出,油缸同步运动停止。这就构成了一个多缸同步的闭环控制系统,实现主从令油缸的同步运动。


案例三:绝对值编码器应用于军舰上控制雷达转角仰角的成功案例
客户问题:客户需要一个单圈绝对值编码器来控制雷达转角和仰角的问题,用在亚丁湾护航舰的夜视雷达上,需要RS485信号输出。由于是用在军舰上面的,而且需要经过赤道的海上作业,对方在防护等级上面和温度上面的要求很高,所以在防护等级和密封性上的要求非常严格,在国内市场上很难找到满足上述性能要求的国产编码器。客户由于是国内军舰上用的,所以并不倾向于用国外的产品。
解决方案:与客户讨论具体问题的细节之后,给客户提出了一个解决方案,使用一个13位分辨率的RS485信号输出的绝对角度编码器GAM60R13E10R4B,由我公司来对编码器的温度上进行测试以达到客户要求——经4个小时80℃高温测试下编码器仍能正常工作,客户来现场亲自见证此型号编码器耐80℃高温。
相比于国外的编码器,GEMPLE编码器的主要优势在于:
1.      独特的RS485信号自由协议输出功能,国外编码器在国内市场没有
2.      密封性能好,防护等级高于同类产品,温度范围比较宽,温度冲击大


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