一、系统介绍
(一)描述
在微深节能环冷小车全自动卸灰系统里,格雷母线技术扮演着极为关键的角色。此系统涵盖格雷母线、天线箱、地址解码器以及地址编码器这四大核心部分。其中,格雷母线宛如一把精准且可定制长度的刻度标尺,沿着环冷小车的运行轨道进行铺设,其长度依据具体工程需求而定。天线箱则类似于指针,稳固安装在环冷小车上,通过它与格雷母线的协同运作,能够精确测定小车的实时位置,并且该系统无需设定初始参考点,采用非接触式工作模式,有效避免了天线箱与格雷母线之间的磨损,极大地延长了设备的使用寿命。该系统具备出色的防护性能,能够有效防油、防尘、防水以及耐酸碱,可广泛应用于各类工业作业场景,尤其适用于环冷小车在复杂、恶劣环境下的自动化卸灰作业。
(二)系统构成
车载部分:主要由天线箱、地址编码器以及开关电源等组件构成。天线箱负责信号的接收与发送,地址编码器用于对小车位置信息进行编码处理,开关电源则为车载设备提供稳定的电力支持。
地面部分:包含地址解码器、开关电源以及网关等。地址解码器对格雷母线传输的信号进行解析,从而获取小车的位置信息;开关电源保障地面设备的电力供应;网关则用于实现系统与外部设备或上位控制系统之间的数据通信与交互。
格雷母线部分:由格雷母线、始端箱、终端箱、引线电缆以及各类辅件等共同组成。格雷母线是系统的核心部件,负责信号的传输;始端箱和终端箱用于格雷母线的起始端和终止端的连接与保护;引线电缆实现各部件之间的电气连接;各类辅件则确保整个格雷母线系统的稳定安装与可靠运行。
二、系统原理
格雷母线高精度位移测量系统运用电磁感应原理开展工作。其核心组件包含发送线圈、接收线圈以及格雷母线电缆。当发送线圈通入交变电流后,会在其周围空间产生交变磁场。在发送线圈与格雷母线电缆距离较近时,可近似认为发送线圈产生的磁力线垂直穿过电缆中的传输对线,且磁感强度沿特定方向均匀分布。格雷母线电缆中的每一个传输对线可看作一个矩形单圈线圈,在交变磁场的作用下会产生感应电动势。同样,若在格雷母线电缆中的某一传输对线中通入交变电流,靠近电缆的接收线圈也会产生感应电动势。在环冷小车全自动卸灰系统中,通过精准检测接收线圈中感应电动势的相位和幅度,能够精确确定天线箱(即环冷小车)的位置。由于感应电动势的幅度与线圈感应面积成正比,通过合理设计线圈的形状和大小,能够实现对环冷小车不同位置的高精度测量,为小车的自动卸灰作业提供精准的位置数据支持。
三、技术指标
测量范围:可依据环冷小车运行轨道的实际长度需求进行定制,满足不同工程场景下对小车位置测量范围的要求。
检测精度:精度极高,误差≤5mm,能够精准定位环冷小车的位置,确保卸灰作业的准确性与可靠性。
分辨率:可达 2 毫米,能够清晰分辨小车位置的细微变化,为系统的精确控制提供有力保障。
系统工作温度:适应范围广泛,可在 - 30℃~+75℃的环境温度下稳定工作,能够应对各类复杂的工业环境温度条件。
非接触间隙:天线箱与格雷母线之间的非接触间隙为 50 - 300mm,既保证了非接触式工作模式的稳定运行,又能避免因距离过近或过远对信号传输和测量精度产生不利影响。
上下偏摆容差:具备 ±50mm 的上下偏摆容差,左右偏摆容差为 ±80mm,能够在一定程度上允许环冷小车在运行过程中出现的摆动,保证系统在小车姿态有一定变化时仍能准确测量位置。
通讯接口:支持 RS485/RS232、PROFINET、以太网等多种通讯接口,方便与不同类型的控制系统进行集成与数据交互,实现系统的自动化控制与远程监控。
防护等级:防护等级≤IP68,具备卓越的防尘、防水性能,可有效抵御灰尘和水的侵入,确保系统在恶劣环境下的长期稳定运行。
工作电压:工作电压为 220V±10%,可适应一定范围内的电压波动,保障设备的正常工作。
四、功能特点
连续位置检测:能够对环冷小车进行断续或连续的位置检测,不存在检测盲区,且测距长度可按需定制,全面满足环冷小车在不同工况下的位置检测需求。
适应恶劣环境:系统具备出色的防油、防尘、防水、耐酸碱性能,可在港口码头、冶金、矿山等各类条件恶劣的工业环境中稳定运行,尤其适合环冷小车所处的复杂工作环境,有效减少环境因素对系统性能的影响。
高度兼容:位置检测和数据通信可共用一根格雷母线,安装、维护以及更换过程简单便捷,不会对现场的外观造成任何破坏,也不会影响原有设备的布局,降低了系统的安装与维护成本,提高了系统的可扩展性。
适用范围广:具有高稳定可靠性,可选择多种信号输出方式,不受环境条件限制,接收灵敏度高。无论是在强电磁干扰、粉尘弥漫还是潮湿多水的环境中,都能稳定工作,准确输出环冷小车的位置信号。
高准确度位置检测:定位精度≤5mm,能够充分满足环冷小车自主行走与全自动卸灰作业的高精度定位需求,确保卸灰位置的准确性,提高卸灰作业效率与质量。
抗干扰能力强:具备防雷击、防射频干扰、防静电等功能,不受环境噪音和接收信号电平波动的影响,能够在恶劣的工业环境中长期稳定工作。可连续在车上或地上获取准确的位移数据,为环冷小车的自动化控制提供可靠的数据支持。
五、应用场景
在环冷小车全自动卸灰系统中,格雷母线高精度位移测量系统发挥着关键作用。例如,在冶金行业的烧结工艺中,环冷小车需要在不同的位置准确地进行卸灰操作。通过格雷母线系统,能够精确控制环冷小车的位置,使其在到达指定卸灰点时,自动启动卸灰装置,高效、准确地完成卸灰任务,避免了因位置偏差导致的卸灰不彻底或物料洒落等问题。同时,在整个卸灰过程中,系统能够实时监测环冷小车的位置,将数据反馈给控制系统,实现对卸灰流程的自动化控制与优化管理,提高生产效率,降低人工成本,提升企业的生产智能化水平。