起重行业数字化编码器也可以这样选

我国制造业智能化改造升级的需求日益凸显，起重机械设备的自动化和安全信息监控是行业发展的必然需求。众多传感器中的绝对值编码器是起重机械设备自动化和信息化监控最为关键的基础元器件，不仅仅是要把数据采集上来，还要满足起重行业的环境特点，需要做到耐用可靠、抗干扰强，减少维护性和经济性，其中可靠性与经济性是一对矛盾，起重设备如何平衡这两个同时需要的要求，也许机械齿轮箱绝对值多圈编码器，以及modbus RTU 的总线通讯输出，是一项很好的选择。

案例1：用户在做南京钢厂起重机安全监控改造项目时，最初采用的是西门子S7-300PLC带profibus-DP的机械多圈编码器。

在起重机安全监控系统中编码器起的作用是测量起升高度、小车跨度和大车长度的数值，这些数据可以在中央控制室远程看到并且保存。

在后续项目进行过程中，西门子S7-300转型而且价格昂贵不适合在安全监控这样的产品上使用，起重安全监控系统对数据处理速度要求不高，但是对数据的准确性要求很高，综合考虑后用户寻求经济型的PLC，目前各家的经济型PLC都带有RS485口兼容modbus RTU协议，同时编程软件里提供modbusRTU的指令集可以调用，很方便可以读取到编码器数据。

由于是钢厂里的起重机，编码器还需同时满足二个要求，一是装在车轮上的编码器要满足抗震动，二是钢厂的高温和潮湿环境，要满足防护等级和高温。同时还要兼顾PLC成本、通讯接口、编程便利性以及编码器数据的稳定和准确性，用户最终选用GMX60系列的modbusRTU输出的绝对值多圈编码器，目前已经陆续安装使用并且运行平稳 数据准确。

案例2：这是一个在垃圾起重机上拆回来维修的编码器，根据一品一码该编码器已经服役了5年多。

在垃圾焚烧场的起重机上配备了modbusRTU机械多圈绝对值编码器，主要用于采集起升高度和大车、小车位置值。

用于自动位置控制和自动计算投料吨位的功能，在起重机运行到投料范围内时结合载荷计算出投料值，每天投放焚烧的垃圾数量值用于监控废气排放。

在垃圾焚烧起重机对编码器有二个要求：

一是数据不能错，机械齿轮多圈绝对值的特性和modbus RTU的总线保证了数据不错。

二是编码器不能坏，坏了操作工人就要手动，降低工作效率，维保单位就要跑现场增加成本。

而我们编码器抗振动等级，防护等级，电气兼容性都通过最严格的德国TUV认证，保证了在这种严酷的环境中使用。

在起重行业有常用的通讯有modbus RTU，profibus-DP 和新兴的Profinet，以及Canopen。这几种通讯格式绝对值编码器的比较：

以上比较仅限机械齿轮多圈全行程绝对值编码器，如果是电子多圈或韦根多圈本身数据有出错的概率，这种比较没有意义。

所以就目前来看modbusRTU这种有30年历史的老工业总线没有明显的短板，而且有很强劲的后劲，在自动化控制中如果设备速度不快 连接设备数量 不多的，比如各类桥式门式起重机的定位控制，采用modbusRTU的多圈绝对值编码器具有明显性价比优势。

如果自动化控制中设备速度快，处理数据量大的，采用profinet是目前最好的选择。

如果需要采集信息速度快又要兼顾成本，Canopen也是可以考虑的一种总线信号。

如果是兼顾自动化和信息化又考虑成本和扩展性，那么modbusRTU一定是首先选择的，尤其是这种协议的产品有很强的扩展性。

未来随着5G通讯设施的加速建设，起重行业采用modbusRTU总线既跟进数字化的潮流，又要兼顾投入产出的经济效益，在起重设备的智能化、自动化、信息化推广过程中，能够做到系统长期可维护，传感器的检测技术稳定可靠，以及高性价比，这对于起重机械设备自动化和智能化的发展有着重要意义。