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《多转绝对型编码器在高炉探尺系统中的应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高炉探尺系统高炉探尺工艺 高炉探尺是由一台交流电动机拖动一重锤，随高炉炉内的矿石或焦炭料面的移动来检测炉料的高低和炉料的分布情况；当探尺检测炉内的物料下放到设定的料面时,探尺自动提升到顶部,矿石与焦碳等物料依据工艺设定值向高炉炉内排放,物料排放完毕，探尺自顶部按设定的速度开始自动下放,下放到炉内物料的料面后，探尺被物料支撑,探尺速度减至为零，随后跟随物料下放,直到再次检测到炉内的物料下放到设定的料面时,探尺自动提升。如此循环往复。高炉探尺是高炉冶炼的眼睛,是用来检测高炉内矿石与焦碳等物料的料面，供冶炼操作人员以视觉观测
2、炉内物料下放的情况，同时控制矿石与焦碳等物料向炉内的排放；是关系到高炉炉况能否顺行的重要设备,为了提高控制精度,准确测量控制对象的位置是十分重要的,所以,用多转绝对型编码器来提高高炉探尺测量的精确度,替代探尺原老式检测装置是非常必要的。多转绝对型编码器的工作原理 3.1多转绝对编型码器的工作原理,是在一个可转动的圆形码盘上沿径向有若干同心码道,每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍关系,码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位
3、置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数,并发送出去。即多转绝对型编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成数字量的传感器。多转绝对型编码器原理示意图如图(2):光源透镜码盘透镜光敏元件电子输出电路图(2)多转绝对型编码器原理示意图3.2多转绝对型编码器的特点：3.2.1具有体积小,量程大,旋转阻力小,跟踪测量准确；3.2.2它无需记忆,无需找参考点；3.2.3不用一直计数,没有累积误差；3.2.4电源切除后位置信息不会丢失；3.2.5分辨率是由二进制的位数来决定的,也就是说精度取
4、决于位数；3.2.6不要计数器,由机械位置决定的每个位置的唯一性；在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码等优点；多转绝对型编码器,是利用格雷码（又叫循环二进制码或反射二进制码方式进行光电转换的，这种编码方式属于可靠性编码，是一种错误最小的编码。3.3格雷码（又叫循环二进制码或反射二进制码）介绍 在数字系统中能识别0和1,各种数据要转换为二进制代码才能进行处理,格雷码是一种无权码,采用绝对编码方式,典型格雷码是一种具有反射特性和循环特性的单步自补码,它的循环、单步特性消除了随机取数时出现重大误差的可能,
5、它的反射、自补特性使得求反非常方便。格雷码属于可靠性编码,是一种错误最小化的编码,因为,自然二进制码可以直接由数/模转换器转换成模拟信号,但某些情况,例如从十进制的3转换成4时,二进制的每一位都要变,使数字电路产生很大的尖峰电流脉冲。而格雷码则没有这一缺点,它是一种数字排序系统,其中的所有相邻整数在它们的数字表示中只有一个数字不同。它在任意两个相邻的数之间转换时,只有一个数位发生变化。它大大地减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆。另外由于最大数与最小之间也仅一个数不同,故通常又叫格雷反射码或循环码。下表为几种自然二
6、进制码与格雷码的对照表:见表(1)表(1)十进制数自然二进制数格雷码十进制数自然二进制数格雷码0000000008100011001000100019100111012001000111010101111300110010111011111040100011012110010105010101111311011011601100101141110100170111010015111110003.4二进制格雷码转换成自然二进制码 二进制格雷码转换成自然二进制码,其法则是保留格雷码的最高位作为自然二进制码的最高位，而次高
7、位自然二进制码为高位自然二进制码与次高位格雷码相异或，而自然二进制码的其余各位与次高位自然二进制码的求法相类似。某二进制格雷码为…其对应的自然二进制码为…其中:最高位保留——＝其他各位——＝⊕＝1,2,…,异或运算:相同为0相异为1例:二进制格雷码为10110⊕⊕⊕⊕自然二进制码为11011根据二进制格雷码转换成自然二进制码的法则，可以得到以下电路图图(3)；下列图(3)所示电路图即可用异或集成电路实现，也可以利用可编程序控制器PLC中的异或功能块等编程实现。图(3)二进制格雷码转换成自然二进制码的电路图：(四)多转绝
8、对型编码器在高炉探尺中的应用及效果4.1随着现代工业的发展，企业的设备也在不但地更新换代，高炉探尺的行程检测装置也在不但的更新，从过去的有触点控制器、无触点的控制器到现在高精度的光电编码器，这是一个发展的必然过程。(以武钢炼铁厂1﹟高炉西探尺为例)依据高炉探尺的工艺要求,探尺正常工作时,测量下限为4米,停炉检修时,下限为16米；现
