工業(yè)自動(dòng)化磁致伸縮MTS離線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用

崔偉東

廣西柳州鋼鐵集團(tuán)有限公司 廣西 柳州 545002

1 前言

MTS是磁致伸縮式位移傳感器的簡(jiǎn)稱,因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、線性度好、電子集成度高、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制。工業(yè)自動(dòng)化磁致伸縮MTS自動(dòng)檢測(cè)校驗(yàn)技術(shù)的開發(fā)可以解決手動(dòng)測(cè)試的不穩(wěn)定性和不確定性,并能自動(dòng)判斷被測(cè)試MTS的長(zhǎng)度而進(jìn)行重復(fù)性測(cè)試,為MTS離線測(cè)試提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集,保證其在線運(yùn)行的精度。

2 MTS離線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)

2.1 機(jī)械裝置的制作 為模擬實(shí)現(xiàn)MTS的直線運(yùn)動(dòng),MTS離線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)采用電機(jī)傳動(dòng)代替液壓或氣壓傳動(dòng)。

電機(jī)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式為圓周運(yùn)動(dòng),而模擬油缸或氣缸的直線運(yùn)動(dòng),則需要把電機(jī)的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。兼顧制作成本和運(yùn)行穩(wěn)定性,MTS離線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)化部分采用滾珠蝸桿式傳動(dòng)裝置將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。

MTS離線自動(dòng)檢測(cè)機(jī)械裝置圖

2.2 控制系統(tǒng)的搭建 變頻裝置的調(diào)速用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)MTS長(zhǎng)度的自動(dòng)獲取和MTS重復(fù)性測(cè)試；人機(jī)界面為MTS離線自動(dòng)檢測(cè)提供人性化的實(shí)時(shí)監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)查詢。

2.3 離線檢測(cè)技術(shù)的功能 機(jī)械調(diào)平功能：設(shè)計(jì)研發(fā)階段機(jī)械平臺(tái)初次搭建時(shí)需要對(duì)各種組件安裝的平衡性進(jìn)行測(cè)試,電機(jī)更換安裝也需要保持連接軸和MTS平衡桿之間的平衡,工業(yè)自動(dòng)化磁致伸縮MTS離線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)開發(fā)并設(shè)計(jì)此功能的作用是保證電機(jī)更換后各組件安裝過程中保持組件連接的平衡性不受影響。

數(shù)據(jù)校準(zhǔn)功能：標(biāo)尺M(jìn)TS損壞重新安裝需要對(duì)標(biāo)尺M(jìn)TS數(shù)據(jù)進(jìn)行人工校準(zhǔn),工業(yè)自動(dòng)化磁致伸縮MTS自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)此功能在于重新獲得標(biāo)尺M(jìn)TS數(shù)據(jù)采集和零點(diǎn)校準(zhǔn)。

行程保護(hù)功能：設(shè)計(jì)安裝行程保護(hù)功能,用以保護(hù)MTS在運(yùn)行過程中機(jī)械裝置和MTS不受損害。在自動(dòng)檢測(cè)功能運(yùn)行時(shí),硬限位和初級(jí)軟限位作為自動(dòng)分閘的的觸發(fā)條件,二次軟限位作為前進(jìn)和后退的邏輯條件。

長(zhǎng)度自動(dòng)獲取功能：MTS長(zhǎng)度自動(dòng)獲取功能的依據(jù)是：以標(biāo)尺M(jìn)TS為參考,以不同的速度標(biāo)定待測(cè) MTS,去擾動(dòng)后反復(fù)校驗(yàn)長(zhǎng)度,從而得出待測(cè)MTS的有效長(zhǎng)度。

重復(fù)性測(cè)試功能：MTS自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)不僅提供MTS長(zhǎng)度的自動(dòng)獲取,同時(shí)也支持MTS重復(fù)性測(cè)試；MTS重復(fù)性測(cè)試設(shè)計(jì)有自動(dòng)重復(fù)性測(cè)試和手動(dòng)重復(fù)性測(cè)試,自動(dòng)重復(fù)性測(cè)試在待測(cè)MTS自動(dòng)獲取長(zhǎng)度后自動(dòng)進(jìn)行,手動(dòng)重復(fù)性測(cè)試則須人工手動(dòng)輸入 MTS的長(zhǎng)度和重復(fù)性測(cè)試次數(shù)。

數(shù)據(jù)監(jiān)控功能：工業(yè)自動(dòng)化磁致伸縮MTS自動(dòng)檢測(cè)校驗(yàn)系統(tǒng)提供人性化的人機(jī)界面,能夠鍵入MTS自動(dòng)檢測(cè)功能的各種參數(shù),并實(shí)時(shí)監(jiān)控MTS數(shù)據(jù),因HMI具有棒圖功能,使得MTS自動(dòng)檢測(cè)更加直觀。

存儲(chǔ)查詢功能：工業(yè)自動(dòng)化磁致伸縮MTS自動(dòng)檢測(cè)校驗(yàn)系統(tǒng)人機(jī)界面支持MTS自動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),并提供歷史數(shù)據(jù)查詢。

故障復(fù)位功能：在設(shè)定循環(huán)次數(shù)有效內(nèi),當(dāng)待測(cè)MTS與標(biāo)尺M(jìn)TS數(shù)值不同步、MTS檢測(cè)有尖峰值、MTS有斷線值短線值或其它故障現(xiàn)象,系統(tǒng)觸發(fā)報(bào)警并終止自動(dòng)檢測(cè)。

3 MTS離線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 重復(fù)性測(cè)試 任何儀器的測(cè)量都存在誤差,MTS自動(dòng)檢測(cè)同樣如此,這就要求系統(tǒng)在相同的測(cè)量條件下,對(duì)待測(cè)MTS的測(cè)量進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量,并對(duì)測(cè)量結(jié)果的一致性即重復(fù)性進(jìn)行測(cè)試。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)有自動(dòng)重復(fù)性測(cè)試和手動(dòng)重復(fù)性測(cè)試。自動(dòng)重復(fù)性測(cè)試以待測(cè)MTS的最大量程為基準(zhǔn),測(cè)試MTS最大量程的重復(fù)性；手動(dòng)重復(fù)性測(cè)試以選擇待測(cè)MTS有效量程內(nèi)的若干區(qū)間,通常選取其上線運(yùn)行時(shí)工作量程區(qū)間進(jìn)行重復(fù)性測(cè)試。

重復(fù)性計(jì)算公式

3.2 測(cè)試歸類 依據(jù)MTS離線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的測(cè)試結(jié)果將測(cè)試MTS重新分類。將重復(fù)性良好的MTS重新入庫,這些MTS可以作為備件上線使用；將重復(fù)性不完全良好但測(cè)量曲線平穩(wěn)的MTS可以選擇降級(jí)使用,此MTS不可用在位置精度要求較高的位置閉環(huán)控制系統(tǒng)中,但可以應(yīng)用在位置精度要求不高且適用于軟限位保護(hù)的場(chǎng)所。

4 結(jié)語

MTS離線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的開發(fā),有效克服了手動(dòng)測(cè)試中的各種擾動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)判斷的不確定性,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了MTS的重復(fù)性測(cè)試；依據(jù)MTS重復(fù)性測(cè)試的結(jié)果,可以將MTS歸類使用,間接地降低了維修成本,同時(shí)降低了測(cè)試難度,并提高了測(cè)量精度。