一．门机大车起重设备的特殊性：

门机起重设备的安全性要求越来越突出，安全第一的概念在控制中越来越重要，按照规定,40米以上的大跨径门机必须加装双轨同步纠偏控制，以防止左右双轨的门机轮子超偏而啃轨，甚至脱轨的事故发生，出于安全的要求，门机左右双轨的轮子需要多点同步控制，速度、位置等信息的可靠反馈直接涉及到控制安全可靠，而门机起重设备的环境特殊性，又决定了这些信号传感器及传输的选择的特殊性：

1． 现场复杂的工作环境，变频器、大电机及高低压电源系统，信号电缆常常与动力线一同布排，现场的电气干扰较严重。

2．  设备移动性，长移动距离，接地较困难。

3．  信号传递距离要求远，信号数据的安全可靠性要求高。

4．  同步控制需要信号传递实时性高，可靠。

5．  很多是户外使用，防护等级、温度等级要求高，而工地工人培训程度较低，对产品使用宽容性要求高。

6．  成本问题，如果选择方案不佳，现场调试时间、多次服务的成本甚至可能高于编码器的成本。

二．绝对值多圈编码器在大车纠偏应用的意义：

在门机起重设备的位置传感器使用中，有电位器、接近开关、增量编码器、单圈绝对值编码器、多圈绝对值编码器等等，相比较而言，电位器可靠性低，精度差，使用角度有死区；接近开关、超声波开关等只是单点位置的信号而不连续，现在已经大部分选用了旋转编码器了，那么究竟选择什么样的编码器呢？

增量编码器，编码器提供累加的脉冲信号，后续设备通过做加法获得相对位置变化量，停电后编码器不再输出信号，依靠后续接收设备记忆保存位置。另外，如现场有干扰（大型电机、变频），信号抗干扰差，会出现误计、漏计脉冲，而造成累计误差，而无法达到两个编码器的同步。普通增量信号不能远传，停电后大车不可有任何滑动，不然位置丢失。如上种种，增量型编码器显然不适合在大车纠偏中使用。

增量型编码器码盘示意图：

单圈绝对值编码器，指只有一圈的绝对值信号，在这一圈中，每个位置由多码道编码信号组成唯一编码，在一圈中使用，停电、干扰不受影响，位置唯一。但这种单圈绝对值编码器只能在360度内工作，如果通过变速齿轮扩大测量角度，精度就很差了，同步精度无法保证；而如果直接单圈使用，通过后续接收设备记忆实现多圈控制（在多圈的计量方法上，其实和增量型编码器是一样的），在停电后，由于大车受风吹、下滑或人为移动，编码器超过半圈，就有可能超过计圈点，而失去位置；或者在计圈时正好发生干扰而计圈错误，就会错一圈！其仍然无法实现大车两边的绝对位置的同步。尽管发生这种情况的概率不大，在调试中很难发现，但是其的确存在安全隐患，这种隐患一旦发生可能就是一次事故！

单圈绝对值编码器示意图：

绝对值多圈编码器是指在360度以后，编码器内部通过计圈齿轮组码盘继续绝对值的测量，一般可达到4096圈的测量量程，这种编码器可以真正在大车门机起重设备中安全使用的，其不受停电抖动的影响，可长距离、多圈数工作特性，内部全数字化，抗干扰，信号也可以实现远距离安全传输。所以，从大车门机起重设备安全性的角度出发，绝对值多圈编码器是必然的选择。

多圈绝对值编码器示意图：

三．绝对值多圈编码器的可靠性技术指标的选择：

1．  IP防护等级，指编码器在户外使用，防尘防水的保护等级，大车很多直接在室外露天使用，对于编码器需要有这种保护（IP等级是由专门的权威机关检测，给出认证报告），一般要求编码器外壳是IP67，转轴是IP65以上(可以直接雨淋，但不可较长时间浸水)。

2．  抗振动等级，同样有专门检测机关给出的认证报告，对于大车行走，震动较大，这个指标同样很重要，一般要求在10G（加速度）以上，有些现场最好在20G。抗冲击，短时间的抗瞬时冲击能力，100G。

3．  温度等级，指编码器的工作温度，由于大车可能在天南地北都可能应用，温度使用等级一般要求在零下25度到70度，有些要求更宽。

4．  电磁兼容性（EMC），指编码器抗电气干扰（浪涌电压，静电，脉冲高压等）不损坏，信号仍然可靠的要求，对于大车，大型电机、变频，信号线可能与动力线一起行走，这个指标对于编码器的选则很重要，按国际标准，EMC应在2级以上。

5．  编码器电源极性保护，大车纠偏编码器到接收设备电缆较长，就相当于一个“感应天线”，对于周边电磁场的感应，可能是正向的，也可能是反向的，编码器具有这个保护功能，就不会损坏。

6．  其他，诸如信号传递距离，信号抗浪涌等等。

四．绝对值编码器信号的选择

绝对值编码器的输出信号有并行多芯信号输出，4—20mA输出，RS485信号输出，SSI同步串联信号输出，现场总线PROFIBUS-DP信号输出，现场总线Canopen信号输出。

1．并行信号输出，指多少位绝对值编码器，就有多少根信号输出线，直接输出高低电平代表编码。对于绝对值多圈编码器，位数在20位以上，这样，并行输出的信号电缆就可能要20多芯，长距离传输、接线的可靠性就降低，而编码器集中了20多位输出功率，散热性较差，编码器损坏概率大大增大。

2．4—20mA模拟量输出，优点：简单，所有PLC都可以接收，缺点：模拟量有纹波，对于单编码器影响看不出来，对于双编码器，纹波误差有可能大于纠偏精度。

3．RS485（或Modbus），由于是应答式的读取方式，对于两个编码器的扫描轮回，时间响应较慢，可能造成读取时间差产生的精度误差。

4．SSI同步串联信号，在较长的传输电缆下（50米以上），时钟发送与数据接收的同步性已经牺牲，如果再有干扰信号，抗干扰能力已下降。

5．现场总线PROFIBUS-ＤＰ，较成熟的现场总线，连接西门子３００以上的ＰＬＣ，对信号电缆接地有要求，专用电缆，总和成本（包括ＰＬＣ、电缆、编码器等）较高。

６．现场总线Ｃａｎｏｐｅｎ，专为汽车电子、安全设备设计的现场总线，用在起重设备，大车纠偏编码器非常适合。缺点：技术较新，具有此类编码器和接收控制器的较少，对于专业的技术服务有要求，只能由较专业的厂家来做。（此类选择，建议要找Ｃａｎｏｐｅｎ专业服务的厂家）。