[发明专利]一种旋转编码器的角度-长度转换装置与方法

说明书

本发明提供给了一种转编码器的角度‑长度转换装置与方法，其中一种旋转编码器的角度‑长度转换装置，包括编码器、PLC以及触摸屏，所述编码器安装于起重机钢丝绳卷筒轴承座上并与PLC通讯连接，所述PLC与触摸屏通讯连接；所述触摸屏的界面上预设有可视化按钮和可视化输入输出框，所述PLC内装载有将编码器的角度‑长度转换的线性转化模块，所述线性转化模块内设有与可视化按钮关联的按钮地址存储区、与可视化输入输出框关联的输入输出地址存储区。本发明采用可视化的触摸屏与PLC进行关联来实现实时检测起吊设备位置进行实时动态调整，可视化程度高，通用性强。同时使用简单，便于维护人员操作维修护理。

技术领域

本发明属于工控技术领域，涉及一种旋转编码器的角度-长度转换装置与方法。

背景技术

在起重行业，为了监测起吊设备相对具体位置，一般通过借助安装在钢丝绳卷筒轴承座上的编码器来检测。方法一为将编码器变化的旋转角度信号输入至开度仪，通过在开度仪内部将编码器角度信号转换为设备运行长度后在开度仪上显示以及输出若干个位置控制点。方法二为编码器信号直接输入至PLC且知道卷筒直径、钢丝绳滑轮倍率后换算出编码器旋转角度到长度的线性比例因子，通过由PLC内部程序中将编码器角度直接换算为设备运行长度以及PLC内部输出若干个软控制点。当两台及两台以上起重机或者双小车桥式起重机(如图1所示)、门式起重机共同抬吊超大设备时，为了保证所起吊设备顺利安装就位，需要实时检测起吊设备位置进行实时动态调整，这时就要借助编码器动态检测吊钩实时位置形成闭环控制，所有吊钩位置都在实时动态对比调整中。如采用方法一监测起吊物体，仪表输出控制点难以满足系统实现动态实时控制，如采用方法二，可以实现系统动态实时调整，但存在更换编码器后需要通过修改PLC程序来重新设定或者手动旋转编码器以对应实际吊钩位置的问题，而设备现场的维护人员往往不具备修改PLC程序的能力。因此，这两种方法操作繁琐、更换维修困难，不能满足系统使用要求。

发明内容

本发明主要针对上述通过开度仪和PLC程序内部直接换算两种方式存在的不足，提供了一种使用简单，调试方法简洁方便，可视化程度高，通用性强的旋转编码器的角度-长度转换装置与方法。

本发明采用的技术方案是：

一种旋转编码器的角度-长度转换装置，其特征在于：包括编码器、PLC以及触摸屏，所述编码器安装于起重机钢丝绳卷筒轴承座上并与PLC通讯连接，所述PLC与触摸屏通讯连接；所述触摸屏的界面上预设有可视化按钮和可视化输入输出框，所述PLC内装载有将编码器的角度-长度转换的线性转化模块，所述线性转化模块内设有与可视化按钮关联的按钮地址存储区、与可视化输入输出框关联的输入输出地址存储区。本发明采用可视化的触摸屏于PLC进行关联来实现实时检测起吊设备位置进行实时动态调整，可视化程度高，通用性强。同时使用简单，便于维护人员操作维修护理。

进一步，所述可视化按钮包括零位初始值设定按钮、满值标定按钮、实际行程按钮、零点标定按钮、编码器模数值按钮、限位一设定按钮、限位二设定按钮、限位三设定按钮、编码器旋转方向按钮。

进一步，所述零位初始值设定按钮、满值标定按钮、实际行程按钮、编码器模数值按钮、限位一设定按钮、限位二设定按钮、限位三设定按钮、编码器旋转方向按钮均对应设置有可视化输入输出框。

进一步，所述可视化输入输出框的数字格式为带符号十进制格式。

进一步，所述编码器通过硬线与PLC连接。

进一步，所述PLC与触摸屏通过MPI通讯电缆连接。

进一步，所述PLC采用西门子S7-315 2DP带SM338模块系列。

进一步，所述触摸屏采用西门子SMART屏幕，

进一步，所述编码器采用倍加福AVM58N-011K1ROGN-1213多圈绝对值系列。

一种旋转编码器的角度-长度转换方法，其吊钩实际距离获取如下：