CANopen編碼器在設備安全性控制的應用方案

隨著工業自動化的不斷發展與進步，且安全的要求逐漸的凸顯出來。各企業在不斷地追求效益擴大的同時也會伴隨有很多的安全隱患，尤其是一些起重設備、港口設備、建筑機械設備、工程機械設備對于安全的要求越來越突出，近常常會有一些設備安全事故的報道，類似于大跨度門式起重機的軌道輪啃軌、chu軌和側翻等事故（事故會產生人員傷亡，而租用大型吊車為行車重新整裝定位動輒幾十萬上百萬）；塔式起重機由于沒有力矩運算引起的超載倒塌事件；多設備塔機和行車在公共區域碰撞等等。要防止類似事件的發生，保證人員設備的安全就必須讓控制器隨時準確知道設備當前的狀態，有效的處理及規避可能出現的危險情況，這就需要在設備上安裝相關的傳感器及節點控制器，而這些傳感器及控制器就必須滿足其準確、可靠且可以冗余控制的要求。
    舉例來說，為了防止大跨度行車產生上述的各個危險內容，就需要加裝同步糾偏控制儀，在行車兩個軌道上的輪子進退位置不一致的時候進行傳動設備的速度調節，保證雙腿的同步前進。同步糾偏控制儀就是實現這一功能的，原有普通的糾偏儀可通過增量編碼器送過來的脈沖信號計算雙輪的當前速度，然后控制速度同步，它存在的問題是微小的速度偏差是在行程上不斷累加的，而且增量信號的干擾問題及零點的漂移問題需要定期進行標定，很是麻煩，而如沒有及時的修正就必然存在安全隱患。另外有一種方式是利用兩個值多圈編碼器將兩個輪子當前走過的距離傳送到控制器，由控制器比較兩值的大小，再去控制超前的動力設備需要減慢速度。這就牽涉到編碼器至控制器采用什么通訊方式更合理且安全。GEMPLE的CANopen總線同步糾偏控制儀，選用CANopen值真多圈編碼器與控制器連接，不僅實現了值編碼器位置同步比較功能，而且由于CANopen協議具有高速發送數據的功能，就不僅僅大大的提升了數據傳輸的速度，保證了數據的實時性，同樣因為CANopen數據幀帶有信息標識符，所以保證了高優先級（緊急事件）節點及時把數據告知控制器，控制器好在時間作出反應，而且本系統的 CANopen控制器可以實現多主站連接方式，利用CANopen協議的這些特點，就可以實現重點設備的雙冗余備份（包括同步控制器和傳感器）。相比較其它的總線方式在設備備份上一般采用串行鏈路方式，備份控制器平時處于休眠方式，間歇的與主控制器進行通訊查驗是否主控器失效，如果發現失效則激活工作，這中間有一定的時間差，而CANopen總線的主控器和備份控制器則可以同時工作，實現無縫切換，保證設備的正常運行，同樣的，CANopen傳感器也可以做備份，在同一個總線系統中,實現雙冗余同步控制。
    這樣的高速、冗余安全控制同樣可以適用于建筑塔機的安全力矩、安全區域控制，港口機械、工程機械的安全控制。

    安全的保證需要產品具有有效的故障界定、高速響應、高抗干擾性，CANopen總線在上世紀80年代設計的時候是針對車輛而開發的，車輛系統無法有效接地、干擾源繁多等特點要求總線具有數據出錯率低、高速響應，設計師也解決了這些難點，所以CANopen總線不僅僅是一個新發展的具有生命力的總線協議，更重要的是它具有有效的故障界定，保證極低的未檢測故障率。

GEMPLE公司推出的CANopen值多圈/單圈編碼器還具有節點心跳功能，告訴控制器本編碼器是否在正常工作，同時也為了適應各種設備在復雜電氣環境下使用的市場，在產品防護等級及電氣保護上做了很多的工作，目前該產品電磁兼容性EMC已達到3級。用該編碼器配接GEMPLE公司的PFC201總線同步糾偏儀可實現上述各設備的安全控制。