卸料小车定位用K6型刻度标尺精确定位系统精度1mm

第一章  系统简介

1.1系统描述

刻度标尺精确定位系统包括一台地面电气柜（含刻度分析仪等）、一台车载电气柜（含刻度生成仪等）、刻度标尺以及游尺指针等。其中刻度标尺是由扁平状的尼龙加纤合成材质外壳材料和内部按照二进制数字编码规律编制的芯线构成，类似一把有刻度的卷尺，一般安装在沿移动搬运设备运行轨道单侧边，或者沿运行轨迹铺设在地面上，亦或安装在轨道旁的栅栏立柱上均可，需要检测多长的位移就铺设多长的刻度标尺；游尺指针安装在移动搬运设备上，用于识别本移动搬运设备所在的位置。游尺指针相对刻度标尺平行非接触移动，游尺指针指向的刻度即是当前位置值，可以在车上或地上得到位移量，无需初始参考点，定位精度1毫米，分辨率0.1毫米；可以断续或连续检测，尤其适用于轨道不平整的大车或环形运动机械位移检测。防水、防油、防尘、耐酸碱，适用于冶金、矿山、水利、港口码头堆场、仓储、化工等条件比较恶劣的环境。

1.2系统设备构成

A.地上检测方式：

1)车载子系统：由游尺指针、车载电气柜（内含刻度生成仪、开关电源等）。

2)地面子系统：由地面电气柜组成（内含刻度分析仪、开关电源、网关、信号分配器等）。

3)刻度标尺子系统：由专用刻度标尺、ST箱、EN箱、引线电缆以及各种用于刻度标尺安装、固定、防护机构组成。

地上检测方式的特点：

1)车上游尺指针为地址信号“发射天线”，地上刻度标尺芯线为地址信号“接收天线”。

2)刻度分析仪在地上，在地上检测移动设备的位置值。

3)刻度生成仪和刻度分析仪是一一对应关系，一根刻度标尺最多可以供4台车使用。

B.车上检测方式：

1)车载子系统：由游尺指针、车载电气柜（内含刻度分析仪、网关、开关电源等）。

2)地面子系统：由地面电气柜组成（内含刻度生成仪、开关电源、信号分配器等）。

3)刻度标尺子系统：由专用刻度标尺、ST箱、EN箱、引线电缆以及各种用于刻度标尺安装、固定、防护机构组成。

车上检测方式的特点：

1)车上游尺指针为地址信号“接收天线”，地上刻度标尺芯线为地址信号“发射天线”。

2)刻度分析仪在车上，在车上检测车的位置值。

3)一台刻度生成仪可以对应多台刻度分析仪，检测速度快。

车上检测和地上检测的区别在于所选参照物不一样，是一个相对的概念。简短的说在地上固定站得到地址值即为地上检测方式，在车上移动站得到地址值即为车上检测方式。

我们在定义的时候是针对刻度标尺固定安装在地上。刻度生成仪和游尺指针安装在车上，刻度分析仪安装在地上，在地上得到位置值即为地上检测方式；如果刻度生成仪安装在地上，游尺指针和刻度分析仪安装在车上，在车上得到位置值即为车上检测方式。

刻度标尺升级后车上检测和地上检测所用的刻度生成仪和刻度分析仪均为同一型号产品，傻瓜自适应模式，不需要调整任何参数和硬件设备，因此只需要很少备件。

1.2.1.刻度标尺

测距长度：≤5000米，单根无拼接长度可达800米；

工作温度：-25℃～+75℃(特殊要求可定制)；

材质：尼龙加纤合成材质，可绕环状；

防护等级：高IP69；

外形尺寸：宽70mm*厚15mm*长度，±5%；

重量：≤0.95kg/米，±5%；

防护等级：高IP69；

安装方式：悬挂式。

1.2.2.游尺指针（陀螺指针）

工作频率：数字移位频点；

工作温度：-25℃～+75℃；

重量：≤2.5Kg；

防护等级：高IP69；

尺寸为：长宽厚380*195*25(mm)、260*260*25、205*160*25（特殊可定制）；

安装方式：悬挂式。

自适版陀螺指针，解决游尺指针和刻度标尺间隙忽近忽远造成数据跳变问题。

1.2.3.刻度生成仪

工作频率：数字移位频点；

工作温度：-15℃～+45℃；

防护等级：IP54；

尺寸为：长宽厚235*158*35(mm)；

安装方式：螺丝固定式。

1.2.4.刻度分析仪

工作频率：数字移位频点；

工作温度：-15℃～+45℃；

输出接口：RS232/485；

防护等级：IP54；

尺寸为：长宽厚160*150*40(mm)；

安装方式：螺丝固定式。

1.2.5.网关

工作温度：-15℃～+45℃；

防护等级：IP54；

尺寸为：长宽厚100*60*20(mm)；

信号输入：RS232/485；

信号输出：Profibus_DP、ControlNet、以太网等；

安装方式：卡轨式。

第二章 系统技术指标

1)第六代刻度标尺位置检测技术，实现对移动搬运设备走行实时、绝对、连续位置检测；

2)系统工作温度：-15℃～+45℃； 室外设备温度：-25℃～+75℃；

3)位置检测分辨率：0.1mm；测量精度：1mm；

4)非接触间隙：200mm±100mm，左右偏摆容差：±55mm；

5)电源： AC 220V ±10%；地面电气柜<50w ，车载电气柜<50w;

6)硬解位置信号传输速率：车检：≥60Hz，地检：≥300Hz;

7)测距电缆具有良好的抗老化性，能适应热涨冷缩、振动等原因而发生的形变，抗恶劣环境，可用在不怕水、不怕油、不怕尘、耐酸碱；整体采用一体式尼龙加纤合成骨架结构，充分保证测距精度、线性度、重复性；可分块替换，方便维修更换如新；

8)为预防重力原因导致测距电缆下沉弯曲和对安装基础影响，测距电缆外形尺寸≤宽70mm厚15mm，±5%，重量≤0.95kg/米，±5%；

9)位置检测模块须具有比较好的共模抑制性能，较高的灵敏度，较强的抗干扰能力，保证安装在靠近强电和变频器附近时数据无跳变；

10)随车移动的游尺指针具有陀螺模糊控制技术，解决轨道变形和沉降导致的非接触间隙忽近忽远、忽上忽下造成数据跳变问题。

11)为保证系统信噪比，刻度标尺满足信号检测整根无拼接；

12)解码分析仪表显示5“彩色触摸屏，设备须具有自检功能，可自动诊断自身工作状态，可智能提供维护参考信息，可实时显示现场信噪比及信号强度等信息；实时地址、信噪比、运行状态、故障代码、地址曲线、通讯数据监控等功能显示并给PLC提供故障代码，精准进行故障检测提供参考值；

13)位置输出接口：TCP/IP或PROFIBUS或RS485/RS232；

14)室外设备防护等级：IP67。

第三章  系统原理

刻度标尺精确定位系统采用法拉第电磁感应定律（磁力线传导原理）来检测移动搬运设备的位移量，当游尺指针线圈中通入交变电流时，在游尺指针附近会产生交变磁场。刻度标尺近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,每对刻度标尺芯线会产生感应电动势。刻度生成仪信号通过电磁耦合方式传送到刻度标尺的感应环线上。刻度分析仪对接收到的信号进行相位比较。交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”；交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是数字编码排列，由此确定游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置，对应就是移动搬运设备走行位置。

第四章  系统功能特点

系统中的刻度生成仪（兼函数信号发生）按一定的周期发出地址载波信号，经游尺指针发射至刻度标尺，地面站的刻度分析仪接收到信号后，分析还原出移动搬运设备所处刻度标尺处的绝对地址，经控制器处理后由RS232或者RS485输出。

无磨损的非接触式位置检测，使用寿命长；

可以断续或连续检测，测距长达5公里，位移检测长度可以根据需要定制；

耐污染能力超强，可用在水下、防蒸汽、耐酸碱；

安装简单更换方便（无需改变现场环境），免维护；

高稳定性、高可靠性、多种信号输出方式选择；

具有反向极性保护功能、防雷击、防射频干扰、防静电；

无需参考点的位移量绝对型输出，不怕掉电；

位置的取样时间和测量长度没有关系；

可以用在环形运动机械位置检测。

刻度标尺可以埋在水泥地面内，方便安装和防护，不影响作业环境；

自适版陀螺指针，解决了游尺指针和刻度标尺间隙忽近忽远造成数据跳变问题。