一.原SSI編碼器的兩個(gè)困難
1. SSI信號手、自控制無(wú)法獨立。
SSI信號為時(shí)鐘同步串聯(lián)信號,點(diǎn)對點(diǎn)傳輸,時(shí)鐘發(fā)送與信號接收只能為同一個(gè)設備,如果編碼器信號連接現地閘門(mén)開(kāi)度儀表,就不能再給自動(dòng)控制的PLC信號,而只能由閘門(mén)開(kāi)度儀表再輸出信號給PLC,這樣,系統的可靠性都建立在閘門(mén)開(kāi)度儀上,而SSI閘門(mén)開(kāi)度儀售價(jià)高,廠(chǎng)家良莠不齊,存在較大安全隱患;如果編碼器信號直接輸出給PLC,只有少數歐洲品牌PLC有SSI接口,如西門(mén)子S7-300(S7-200就沒(méi)有),這樣造價(jià)高,可選面少,而且現地手動(dòng)控制的信號要依賴(lài)于自動(dòng)控制的PLC給,失去了手動(dòng)應急控制的意義。
2. SSI信號端口無(wú)法插入防雷器,較易被損壞。
SSI信號為“同步”串聯(lián)信號,其實(shí)并不完全同步,其由接收設備發(fā)送時(shí)鐘到編碼器,編碼器再發(fā)送信號到接收設備,內部“同步”比較,有一個(gè)同步時(shí)間差的范圍要求,一旦插入防雷器,或電纜較長(cháng)、電纜不專(zhuān)業(yè),信號的同步性超出了偏差范圍,數據就會(huì )跳碼,而無(wú)法正常工作。我公司過(guò)去多年研發(fā)過(guò)SSI防雷器,在實(shí)驗階段都可以符合同步性偏差范圍,可在現場(chǎng)條件下,往往無(wú)法保證SSI信號的同步性而跳碼,而不得不放棄。由于無(wú)法加入信號防雷器,SSI編碼器每年被打壞的數量很多,包括德國著(zhù)名品牌的,例如江蘇三河閘,使用63個(gè)德國著(zhù)名品牌SSI編碼器,每年被雷擊打壞的約3-5個(gè)。
二.絕對值編碼器雙輸出信號的解決方案
為了解決如上的問(wèn)題,三峽水電站是用了兩套閘門(mén)開(kāi)度傳感器作為備份,這樣對于大多數閘門(mén)控制是不現實(shí)的。在與國內水利設計單位及業(yè)主的多方討論后,我們推出了雙輸出絕對值真多圈編碼器,用于閘門(mén)開(kāi)度儀的手、自獨立并冗余控制,
GEX58..-L絕對值真多圈編碼器,雙信號輸出為傳統的4—20mA和總線(xiàn)型RS485信號,這兩種信號幾乎所有的PLC都有可連接的接口,而連接的儀表也可以從大部分正規的儀表廠(chǎng)家找到。
這個(gè)方案的特點(diǎn)如下:
1.GEX58..-L編碼器為機械齒輪組真多圈絕對值編碼器,外形安裝尺寸完全與原來(lái)的德國進(jìn)口SSI編碼器相同,安裝上可直接替換。編碼器外殼防護等級為IP67,溫度等級為-40度—80度,符合水利潮濕、高低溫的使用。
2.雙輸出的信號為4—20mA和RS485,可傳輸距離400米—1000米(依據電纜),符合直接遠傳要求;此兩種信號都有成熟的、大量已使用的防雷器,對信號端口(無(wú)論是編碼器還是接收設備)可起到保護作用。
3.所有的PLC都可以有4—20mA接口,大部分的PLC也可以連接RS485信號,這樣對于PLC的可選面就大大增加,成本就可以下來(lái);而4—20mA和RS485信號,也可以找到標準的、成熟的儀表,以增加儀表的可靠性并降低成本。PLC和儀表,可以相互選擇使用4—20mA信號還是RS485信號。
4.編碼器雙信號分別進(jìn)手動(dòng)現地控制與自動(dòng)PLC控制,兩套控制既可以獨立,又可以相互冗余,控制安全性可以大大增強,而成本卻可以下降。由于可以增加安裝防雷器,今后的維護備件成本也下降了。