刻度标尺精确定位系统

1.1 系统设备描述

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PVC合成材质外壳材料和内部按照格雷码规律编制的芯线构成，类似一把有刻度的标尺，一般安装在沿移动机车运行轨道单侧边，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；游尺指针安装在机车上，用于识别本机车所在的位置。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5毫米，分辨率2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 系统构成

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、标尺引线转换器等）。

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

图1.1 系统结构示意图

1.3 主要设备配置表(1台车)

 

序号 名   称 型  号 数量 备 注

一 车载子系统

1.1 刻度生成仪 SOLD-KDSCY 1 移动设备地址信号发生

1.2 游尺指针 SOLD-YCZZ 1 地址信号放大

1.3 开关电源 DR-45-24 1 台湾明伟

1.4 车载电气柜 SOLD-CDQG431 1 450*330*180高宽深

二 地面子系统

2.1 刻度分析仪 SOLD-KDFXY 1 地址解析

2.2 网关 SOLD-XYZ-XX 1 RS232为标配接口

2.3 标尺引线转换器 SOLD-YXZH 1 引线到刻度分析仪

2.4 开关电源 DR-75-24 1 台湾明伟

2.5 地面电气柜 CK-DDQG752 1 700x500x200高宽深

三 刻度标尺子系统

3.1 刻度标尺 SOLD-KDC-XXX 1 XXX表示定位的长度

3.2 CN箱 SOLD-CN01 1

3.3 MD箱 SOLD-MD01 1 超过155米适用

3.4 EN箱 SOLD-EN01 1

3.5 标尺支架 SOLD-ZJ 2米一个

3.6 标尺夹具 SOLD-JJ 2米一个

3.7 标尺引线电缆 RVVSP32*0.5 CN箱到地面电气柜内的引线转换器距离

3.8 标尺拉紧装置 SOLD-LJZZ-4 4 一根配4套

3.9 信号线 RVVP3*1.5 信号传输，选配

 

1.4 系统技术指标

移动机车地址测量精度：≤5mm，分辨率：2毫米，测量范围：任意定制；

工作环境温度：系统工作温度：-20℃— +70℃，

刻度标尺工作温度：不加防护套：-40℃—+85℃，

加防火套： -40℃—600℃，高温时耐热时间约80秒；

 非接触间隙：150mm±50mm(根据需要可达500毫米)，左右偏摆容差：±50mm；

 重量：刻度标尺重量：1.5Kg/m，外形尺寸：100mm×10mm×长度；

游尺指针重量：≤2.5Kg，外形尺寸：400mm×400mm×30mm（特殊可定制）；

 通信误码率：＜10-7；

 刷新速度:20HZ；

 适应速度：≤350M/min；

 标准信号输出：RS232/RS485，可扩展其它信号；

 信号传输距离：≤1200米（485信号输出）；

 刻度标尺和游尺指针防护等级：普通IP65，最高IP69（水下工作）；

 输入电源：220VAC±10%；

 耗电：地面电气柜<100w  车载电气柜<100w。

第2章 系统原理

刻度标尺精确定位系统采用电磁感应原理来检测移动设备的位移量，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格雷码排列，由此确定游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置。

第3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，解码还原出机车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、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。

第4章 系统应用领域

主要用于散状物料处理环境中的物料搬运设备。如矿山系统、冶金系统、港口码头系统、化工系统、造船系统、电力系统、水泥系统、铁路系统、轻工系统、建材系统、军工系统、石油系统、机械系统等有轨搬运设备精确定位和自动控制，如：如：环形炉定点加热、环冷小车定位（硅钢厂、烧结厂）；卸料小车定位（矿山、烧结、球团、原料、焦化、炼铁、港口、石灰窑）；天车定位（冷轧、热轧、剪切库、板坯库、钢卷库、成品库、原料库、垃圾发电厂、矿热炉车间料罐倒运、垃圾发电厂）；推拨车机迁车台定位（翻车机）；船舶下水定位（造船厂梳式滑道绞车同步控制）；斗轮堆取料机防碰撞定位（原料厂、港口码头）；门机定位，装卸船机定位（港口码头、水电站）；高铁500米长钢轨运转系统；其它有轨移动设备的精确定位和集中控制。