工业自动化磁致伸缩MTS离线自动检测技术的开发及应用

崔伟东

广西柳州钢铁集团有限公司 广西 柳州 545002

1 前言

MTS是磁致伸缩式位移传感器的简称,因其具有结构简单、精度高、线性度好、电子集成度高、抗干扰性强等优点而被广泛地应用于工业自动化领域实现自动控制。工业自动化磁致伸缩MTS自动检测校验技术的开发可以解决手动测试的不稳定性和不确定性,并能自动判断被测试MTS的长度而进行重复性测试,为MTS离线测试提供稳定的数据采集,保证其在线运行的精度。

2 MTS离线自动检测技术的开发

2.1 机械装置的制作 为模拟实现MTS的直线运动,MTS离线自动检测技术采用电机传动代替液压或气压传动。

电机传动的运动方式为圆周运动,而模拟油缸或气缸的直线运动,则需要把电机的圆周运动转化为直线运动。兼顾制作成本和运行稳定性,MTS离线自动检测技术的机械装置运动方式转化部分采用滚珠蜗杆式传动装置将圆周运动转化为直线运动。

MTS离线自动检测机械装置图

2.2 控制系统的搭建 变频装置的调速用于实现待测MTS长度的自动获取和MTS重复性测试；人机界面为MTS离线自动检测提供人性化的实时监控和历史数据查询。

2.3 离线检测技术的功能 机械调平功能：设计研发阶段机械平台初次搭建时需要对各种组件安装的平衡性进行测试,电机更换安装也需要保持连接轴和MTS平衡杆之间的平衡,工业自动化磁致伸缩MTS离线自动检测技术开发并设计此功能的作用是保证电机更换后各组件安装过程中保持组件连接的平衡性不受影响。

数据校准功能：标尺MTS损坏重新安装需要对标尺MTS数据进行人工校准,工业自动化磁致伸缩MTS自动检测技术设计此功能在于重新获得标尺MTS数据采集和零点校准。

行程保护功能：设计安装行程保护功能,用以保护MTS在运行过程中机械装置和MTS不受损害。在自动检测功能运行时,硬限位和初级软限位作为自动分闸的的触发条件,二次软限位作为前进和后退的逻辑条件。

长度自动获取功能：MTS长度自动获取功能的依据是：以标尺MTS为参考,以不同的速度标定待测 MTS,去扰动后反复校验长度,从而得出待测MTS的有效长度。

重复性测试功能：MTS自动检测技术不仅提供MTS长度的自动获取,同时也支持MTS重复性测试；MTS重复性测试设计有自动重复性测试和手动重复性测试,自动重复性测试在待测MTS自动获取长度后自动进行,手动重复性测试则须人工手动输入 MTS的长度和重复性测试次数。

数据监控功能：工业自动化磁致伸缩MTS自动检测校验系统提供人性化的人机界面,能够键入MTS自动检测功能的各种参数,并实时监控MTS数据,因HMI具有棒图功能,使得MTS自动检测更加直观。

存储查询功能：工业自动化磁致伸缩MTS自动检测校验系统人机界面支持MTS自动检测数据的存储,并提供历史数据查询。

故障复位功能：在设定循环次数有效内,当待测MTS与标尺MTS数值不同步、MTS检测有尖峰值、MTS有断线值短线值或其它故障现象,系统触发报警并终止自动检测。

3 MTS离线自动检测技术的应用

3.1 重复性测试 任何仪器的测量都存在误差,MTS自动检测同样如此,这就要求系统在相同的测量条件下,对待测MTS的测量进行连续多次测量,并对测量结果的一致性即重复性进行测试。

系统设计有自动重复性测试和手动重复性测试。自动重复性测试以待测MTS的最大量程为基准,测试MTS最大量程的重复性；手动重复性测试以选择待测MTS有效量程内的若干区间,通常选取其上线运行时工作量程区间进行重复性测试。

重复性计算公式

3.2 测试归类 依据MTS离线自动检测技术的测试结果将测试MTS重新分类。将重复性良好的MTS重新入库,这些MTS可以作为备件上线使用；将重复性不完全良好但测量曲线平稳的MTS可以选择降级使用,此MTS不可用在位置精度要求较高的位置闭环控制系统中,但可以应用在位置精度要求不高且适用于软限位保护的场所。

4 结语

MTS离线自动检测技术的开发,有效克服了手动测试中的各种扰动和经验判断的不确定性,同时实现了MTS的重复性测试；依据MTS重复性测试的结果,可以将MTS归类使用,间接地降低了维修成本,同时降低了测试难度,并提高了测量精度。