格雷码数字化母线定位系统主要由4大部件组成:数字编码器、数字指针、格雷码线体、格雷码处理器。数字编码器产生特定频段的信号,数字指针产生磁场并载波数字编码器的信号,格雷码线体在数字指针位置处接收磁场和载波信号,格雷码处理器处理格雷码线体中的信号并解析出当前地址值。
其中格雷码线体是由扁平状的PVC合成材质外壳材料和内部按照格雷码数字编码规律编制的芯线构成,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格雷码线体;数字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。数字指针相对格雷码线体非接触移动,数字指针指向的位置即是有轨机车在轨道上的位置,可以在车上或地上得到位移量,无需初始参考点,定位精度5毫米,分辨率2-5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。
格雷码数字化母线位置检测方式
数字编码器和数字指针安装在移动机车上,通过数字指针发射编码信号,格雷码线体安装在有轨机车的轨道一侧,格雷码处理器安装在地面与格雷线体通信并完成地址检测,如图1所示。
格雷码数字化母线位置检测特点
♦ 一条轨道上有多台移动机车时,一台格雷码处理器可以同时解析出多台机车的地址;
♦ 一条轨道上有多台移动机车时,每台移动机车需要一个不同频率的数字编码器和数字指针;
♦ 一条轨道上有多台移动机车时,可以共用一条格雷码线体。
格雷码数字化母线技术指标
格雷码数字化母线功能特点
系统中的游标发生器(兼函数信号发生)按一定的周期发出地址载波信号,经游标指针发射至格雷码数字化母线,地面站的格雷码处理器接收到信号后,解码还原出机车所处格雷码数字化母线处的绝对地址,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2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、高温高湿、高粉尘、雨水、酸碱环境下稳定使用;
♦ 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。
♦ 格雷码数字化母线可以埋在水泥地面内,方便安装和防护,不影响作业环境。
系统布局图
通过格雷母线实现行车X/Y坐标的位置检测。
大车格雷母线沿大车轨道铺设,格雷母线首端有一台地面柜,柜内主要有格雷码处理器用于解析大车位置值,大车数字编码器和数字指针安装在大车平台上,用于大车的位置信号的发生。当大车移动时,大车数字编码器和数字指针随着大车在大车格雷母线上移动,同时大车格雷码处理器解析出当前大车在格雷母线上的位置坐标(X);
小车格雷母线沿行车小车的轨道铺设,一般铺设在托缆侧,小车数字编码器和数字指针安装在小车平台上,当小车移动时,小车格雷母线接收到小车数字编码器和数字指针发送过来的编码信号,首端小车格雷码处理器解析出当前小车的位置坐标(Y);
当大小车位置解析出来后,通过PN协议转换模块传送给行车控制PLC,来实现行车的自动走行控制。