CN109699070A - 主、从机旋转设备及其同步控制方法 - Google Patents

主、从机旋转设备及其同步控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种主、从机旋转设备及其同步控制方法，从机旋转轴上安装有从机编码器，所述从机编码器与从机控制箱内的从机信号转换器连接；所述从机信号转换器与无线模块的接收端连接；所述无线模块的发送端接处理器；所述处理器和无线模块的发送端还与主机信号转换器连接；所述主机信号转换器与安装在主机旋转轴上的主机编码器连接。本发明可以提高主、从机设备的工作效率、减小定位时的角度偏差，减少恶劣环境对角度自动同步的影响，提高了系统的稳定性。

Description

主、从机旋转设备及其同步控制方法
技术领域
本发明涉及主、从机旋转设备领域，特别是一种主、从机旋转设备及其同步控制方法。
背景技术
主、从机旋转设备一般由1台主机设备和1台或多台从机设备组成，从机设备在角度上同步主机设备，由于从机上的电气控制箱使用电缆连接，在从机升降、旋转的过程中易造成线缆折断，且从机所处环境较恶劣，易造成线缆接触问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种主、从机旋转设备及其同步控制方法，提高主、从机设备的工作效率、减小定位时的角度偏差，减少恶劣环境对角度自动同步的影响，提高系统的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种主、从机旋转设备，从机旋转轴上安装有从机编码器，所述从机编码器与从机控制箱内的从机信号转换器连接；所述从机信号转换器与无线模块的接收端连接；所述无线模块的发送端接处理器；所述处理器和无线模块的发送端还与主机信号转换器连接；所述主机信号转换器与安装在主机旋转轴上的主机编码器连接。
所述从机信号转换器将所述从机编码器信号转换为通讯总线(包括但不限于RS485、RS232、RS422及以太网)，并发送到无线模块接收端。
所述处理器通过通讯总线连接所述主机信号转换器和无线模块的发送端。
所述处理器通过通讯总线实时读取从机编码器和主机编码器的值，并通过齿轮比计算得出从机的旋转角度和主机的旋转角度；当两者的角度差值与设定差值不同且超过角度差容差范围时，输出吊具旋转方向和旋转频率。
相应地，本发明还提供了一种主、从机旋转设备的同步控制方法，该方法主要实现过程为：当主机旋转时，主机当前编码器值与主机零点编码器值形成差值，产生相对位移，经过计算后得出主机旋转角度，从机编码器值与从机零点编码器值形成差值，经计算后得出从机旋转角度，主机与从机的旋转角度差经计算后输出从机的旋转方向和频率信息；当主机与从机所形成的角度差值达到设定值时，停止输出从机的旋转方向和频率信息，并显示旋转到位。
主机旋转角度－从机旋转角度>0则从机正转；主机旋转角度－从机旋转角度<0则从机反转；频率计算：从机频率(Hz)＝50*(|主、从旋转角度差|－角度容差)/(设定最大角度差－角度容差)+设定修正值并对频率限幅。经实际验证之后发现根据不同档位匀速跟随效果更好。主机速度与从机速度分为快慢不同的4档，从机频率＝主机频率+设定修正值。
所述主机零点、从机零点设定过程包括：将从机设备与主机设备转动到方向一致，并分别设置零点，把主、从机的当前编码器值作为零点，即得到主机零点，从机零点。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明可以提高主、从机设备的工作效率、减小定位时的角度偏差，减少恶劣环境对角度自动同步的影响，提高了系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明系统结构图；
图2为本发明信号流程图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明从机编码器安装在从机的旋转轴上，连接至从机控制箱内的编码器信号转换器。信号转换器将编码器信号转换为RS485信号连接至无线模块的接收端。
无线模块分为接收端和发送端，发送端连接至PLC，接收端连接从机控编码器信号转换器上，并设置为无线透传模式。
主机编码器安装在主机的旋转轴上，连接至主控制箱内的编码器信号转换器。信号转换器将编码器信号转换为通讯总线连接至PLC和无线模块的发送端。
PLC通过通讯总线连接主机编码器信号转换器和无线模块的发送端。
PLC通过通讯总线实时读取从机编码器值和主机编码器值，并通过齿轮比计算得出从机的旋转角度和主机的旋转角度。当两者的角度差值与设定差值不同且超过角度差容差范围时，输出吊具旋转方向和旋转频率。
零点设置：将从机设备与主机设备手动转动到方向一致，并分别设置零点，角度同步系统把主、从机的当前编码器值作为零点。分别为主机零点，从机零点。
主机旋转角度－从机旋转角度>0则从机正转；主机旋转角度－从机旋转角度<0则从机反转；频率计算：从机频率(Hz)＝50*(|主、从旋转角度差|－角度容差)/(设定最大角度差－角度容差)+设定修正值并对频率限幅。经实际验证之后发现根据不同档位匀速跟随效果更好。主机速度与从机速度分为快慢不同的4档，从机频率＝主机频率+设定修正值。
本发明中，角度容差为3°左右，设定修正值为1°左右。
自动运行：当主机旋转时，主机当前编码器值与主机零点编码器值形成差值，产生相对位移，经过计算后得出主机旋转角度，从机编码器值与从机零点编码器值形成差值，经计算后得出从机旋转角度，主机与从机的角度差经计算后输出从机的旋转方向和频率信息。当主机与从机所形成的角度差值达到设定值时，停止输出从机的旋转方向和频率信息，并显示旋转到位。
本发明作为主、从机设备的辅助系统，是一个独立系统，具有充分的灵活性，在主从机设备的控制系统中加入本系统不影响原系统的功能和操作。
本发明根据主机的角度偏差来调整从机的角度，并可任意设置角度差、度容差以满足设备的使用需求。
本发明能够有效的自动调节从机角度，与主机角度同步，提高了设备运行时的效率、减小了定位时的角度偏差，降低了操作人员的劳动强度，减少了恶劣环境对角度自动同步系统的影响，提高了系统的稳定性。

Claims (6)

1.一种主、从机旋转设备，其特征在于，从机旋转轴上安装有从机编码器，所述从机编码器与从机控制箱内的从机信号转换器连接；所述从机信号转换器与无线模块的接收端连接；所述无线模块的发送端接处理器；所述处理器和无线模块的发送端还与主机信号转换器连接；所述主机信号转换器与安装在主机旋转轴上的主机编码器连接。
2.根据权利要求1所述的主、从机旋转设备，其特征在于，所述从机信号转换器将所述从机编码器信号转换为通讯信号(包括但不限于RS485、RS232、RS422及以太网)，并发送到无线模块接收端。
3.根据权利要求1所述的主、从机旋转设备，其特征在于，所述处理器通过通讯总线(包括但不限于RS485、RS232、RS422及以太网)连接所述主机信号转换器和无线模块的发送端。
4.根据权利要求3所述的主、从机旋转设备，其特征在于，所述处理器通过RS485总线实时读取从机编码器和主机编码器的值，并通过齿轮比计算得出从机的旋转角度和主机的旋转角度；当两者的角度差值与设定差值不同且超过角度差容差范围时，输出吊具旋转方向和旋转频率。
5.一种权利要求1～4之一所述主、从机旋转设备的同步控制方法，其特征在于，该方法主要实现过程为：当主机旋转时，主机当前编码器值与主机零点编码器值形成差值，产生相对位移，经过计算后得出主机旋转角度，从机编码器值与从机零点编码器值形成差值，经计算后得出从机旋转角度，主机与从机的旋转角度差经计算后输出从机的旋转方向和频率信息；当主机与从机所形成的角度差值达到设定值时，停止输出从机的旋转方向和频率信息，并显示旋转到位；主机旋转角度＝(主机编码器当前值－主机编码器零点值)*主机编码器齿轮盘齿数/主机回转轮盘齿数/主机信号转换器分度+齿隙角度/2；从机旋转角度＝(从机编码器当前值－从机编码器零点值)*从机编码器齿轮盘齿数/从机回转轮盘齿数/从机信号转换器分度+齿隙角度/2；主机旋转角度－从机旋转角度>0则从机正转；主机旋转角度－从机旋转角度<0则从机反转；从机频率＝50*(|主、从机旋转角度差|－角度容差)/(设定的最大角度差－角度容差)+设定修正值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主机零点、从机零点设定过程包括：将从机设备与主机设备转动到方向一致，并分别设置零点，把主、从机的当前编码器值作为零点，即得到主机零点，从机零点。
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