專利名稱：堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種行走編碼器的抗干擾裝置，特別涉及一種堆取料機(jī)行 走編碼器的抗干擾裝置，主要用于保證行走編碼器輸出數(shù)據(jù)的正確性。
背景技術(shù)：
由于堆取料機(jī)在運行過程中行走故障頻繁，經(jīng)過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)行走編 碼器出現(xiàn)磨損，無法進(jìn)行計數(shù)，所以出現(xiàn)行走數(shù)據(jù)偏差過大的現(xiàn)象，經(jīng)過緊急引 進(jìn)新的編碼器，按圖紙接線、試車，發(fā)現(xiàn)行走位置偏差依然存在，而且整個行程 中堆取料機(jī)前進(jìn)與后退的數(shù)據(jù)不一樣，有20多個位置之差。堆取料機(jī)的行走數(shù) 據(jù)是通過行走編碼器將行走的位置轉(zhuǎn)化為一系列二進(jìn)制的數(shù)據(jù)信號，通過屏蔽電 纜傳輸?shù)诫姎馐覂?nèi)的PLC中,數(shù)據(jù)通過PLC的邏輯處理后去控制堆取料機(jī)的行走， 并將行走數(shù)據(jù)顯示在操作室的LED顯示器上。在行走軌道上有兩個位置補(bǔ)償點和 一個位置監(jiān)測點，當(dāng)堆取料機(jī)通過上述三個位置時的數(shù)據(jù)必須與這三個點所設(shè)定 的位置數(shù)據(jù)相等，否則就會報警，堆取料機(jī)必須經(jīng)過位置補(bǔ)償后，才能恢復(fù)正常。 經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)査、分析，故障的原因是由于大功率變頻電機(jī)對行走編碼器數(shù)據(jù)信號 產(chǎn)生電磁干擾以后引起的。為了解決堆取料機(jī)行走故障，我們用示波器分別觀察 了位于堆取料機(jī)底部的編碼器輸出的信號和位于堆取料機(jī)頂部通過電纜輸送到 PLC的信號，發(fā)現(xiàn)位于堆取料機(jī)底部的編碼器輸出的信號完好無損，是一系列脈 沖信號，參照圖2，而位于頂部輸入到PLC的信號迭加了許多峰峰值很大的干擾 脈沖，參照圖3，經(jīng)過仔細(xì)觀察和分析，發(fā)現(xiàn)堆取料機(jī)編碼器到PLC裝置的數(shù)據(jù) 傳輸電纜周圍有大功率變頻行走電動機(jī)，通過示波器觀察發(fā)現(xiàn)0101的二進(jìn)制數(shù) 據(jù)信號受到嚴(yán)重干擾，在波形的上迭加了許多峰峰值很大的干擾脈沖，影響了 PLC計數(shù)的精確性。導(dǎo)致堆取料機(jī)出現(xiàn)行走編碼器故障的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了堆取 料機(jī)運煤作業(yè)。在知道故障原因后，我們決定對信號電纜進(jìn)行屏蔽措施，將電纜 的屏蔽層一端可靠接地，接地電阻小于一歐姆。試轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)故障并沒有排除，示波 器顯示干擾仍然存在，只是幅度略微減小一些，說明屏蔽層接地?zé)o法解決問題， 需要另外的解決方法。經(jīng)過反復(fù)思考，我們發(fā)現(xiàn)干擾脈沖盡管幅度很大但是頻率 很高，可以制作一個低通濾波器將高頻的干擾信號慮去，而將頻率較低的脈沖提
取出來，于是就制作了一個由電阻，電感，電容組成的n形濾波器。經(jīng)過試車，發(fā)
現(xiàn)行走數(shù)據(jù)有很大改善但還是有3到5個位置誤差，通過示波器觀察發(fā)現(xiàn)在濾 去干擾波形的同時，脈沖波形的上升沿和下降沿不是很陡，而是比較平緩，那是 因為脈沖波形的上升沿和下降沿里的高頻成分也被濾除了。同時由于電感的存在 在上升沿有高于脈沖的上沖的波形，在下降沿有低于0V的負(fù)脈沖波形，這對精 確計數(shù)仍有影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，主要解 決行走編碼器行走數(shù)據(jù)偏差過大的技術(shù)問題。能使行走編碼器輸出的信號恢復(fù)正 常波形，保證送入PLC的信號為正常的方波計數(shù)脈沖，主要是為了堆取料機(jī)行走 功能正常，從而保證堆取料機(jī)整體設(shè)備的正常工作。
本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，其電路連接 結(jié)構(gòu)為低通濾波器與集成塊CD4050、電阻R3串聯(lián)后接地，高頻干擾的脈沖信 號V1經(jīng)低通濾波器，將高頻干擾濾去，輸入集成塊CD4050對行走計數(shù)脈沖信號 進(jìn)行整形，輸出符合要求脈沖波形。
在低通濾波器兩端并聯(lián)電阻Rl,所述的低通濾波器由電感L1、電阻R2和電 容C1、 C2組成，電阻R2和電容C1、 C2并聯(lián)在電感兩端，集成塊CD4050包含4 個史密特觸發(fā)器。
本發(fā)明的有益效果是消除外界高頻信號對堆取料機(jī)行走編碼器輸出信號的 干擾，確保了堆取料機(jī)行走計數(shù)的正確，從而為整個堆取料機(jī)行走控制提供正確 的控制依據(jù)，為堆取料安全運行提供了可靠保障。本發(fā)明消除了長期存在的設(shè)備 隱患，也減少檢修、維護(hù)工作。本發(fā)明抗干擾性強(qiáng)，精度高，可靠性好，對提高 運行穩(wěn)定性和安全性，減少勞動強(qiáng)度等均有重要意義，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和 社會效益。


圖l為本發(fā)明電路原理圖
圖2為正常脈沖信號波形圖
圖3為受到干擾脈沖信號波形圖
圖4為通過低通濾波器后的脈沖信號波形圖 圖中VI是受到高頻干擾的脈沖信號，Ll， R2， Cl， C2組成一個低通濾波器， 將高頻干擾濾去，R2的作用是降底電路的Q(品質(zhì)因素)值，目的是減小脈沖波
形中的過高的上沖沿和下降沿，CD4050它包含4個史密特觸發(fā)器(圖中只畫了 一個)它對信號整形后輸出一個符合設(shè)計要求的脈沖波形。Rl用于進(jìn)一步改善 波形，R3是模擬PLC的輸入阻抗。
具體實施例方式參照圖1， 一種堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，其電路連 接結(jié)構(gòu)為低通濾波器與集成塊CD4050、電阻R3串聯(lián)后接地，在低通濾波器兩 端并聯(lián)電阻R1，所述的低通濾波器由電感L1、電阻R2和電容C1、 C2組成，電 阻R2和電容C1、 C2并聯(lián)在電感兩端，集成塊CD4050包含4個史密特觸發(fā)器， 高頻干擾的脈沖信號VI經(jīng)低通濾波器，將高頻千擾濾去，R2的作用是降底電路 的Q(品質(zhì)因素)值，目的是減小脈沖波形中的過高的上沖沿和下降沿，通過低 通濾波器脈沖信號波形圖參照圖4，低通濾波器的最佳參數(shù)先由PR0TEL99SE仿 真軟件在計算機(jī)模擬仿真取得，濾波后的信號再通過集成塊CD4050進(jìn)行整形， 集成塊CD4050內(nèi)含的4個史密特觸發(fā)器，使得信號脈沖中比較平緩的上升沿和 下降沿經(jīng)過整形變非常陡峭，得到符合PLC輸入要求的波形，如圖2所示。
權(quán)利要求
1、一種堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，其特征是其電路連接結(jié)構(gòu)為低通濾波器與集成塊CD4050、電阻R3串聯(lián)后接地，高頻干擾的脈沖信號V1經(jīng)低通濾波器，將高頻干擾濾去，輸入集成塊CD4050對行走計數(shù)脈沖信號進(jìn)行整形，輸出符合要求脈沖波形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，其特征是 所述的低通濾波器由電感L1、電阻R2和電容C1、 C2組成，電阻R2和電容C1、 C2并聯(lián)在電感兩端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，其特征是 集成塊CD4050包含4個史密特觸發(fā)器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，其特征是 在低通濾波器兩端并聯(lián)電阻Rl。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種行走編碼器的抗干擾裝置，特別涉及一種堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，主要解決行走編碼器行走數(shù)據(jù)偏差過大的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種堆取料機(jī)行走編碼器的抗干擾裝置，其電路連接結(jié)構(gòu)為低通濾波器與集成塊CD4050、電阻R3串聯(lián)后接地，在低通濾波器兩端并聯(lián)電阻R1，所述的低通濾波器由電感L1、電阻R2和電容C1、C2組成，電阻R2和電容C1、C2并聯(lián)在電感兩端，集成塊CD4050包含4個史密特觸發(fā)器，高頻干擾的脈沖信號V1經(jīng)低通濾波器，將高頻干擾濾去，輸入集成塊CD4050對行走計數(shù)脈沖信號進(jìn)行整形，輸出符合要求脈沖波形。本發(fā)明主要是為了堆取料機(jī)行走功能正常，從而保證堆取料機(jī)整體設(shè)備的正常工作。
文檔編號G01D5/00GK101187569SQ20061011836
公開日2008年5月28日 申請日期2006年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者李建華 申請人:上海寶鋼設(shè)備檢修有限公司