格雷母线定位技术在
格雷母线定位技术在电磁发射上的应用
《工业控制计算机》2017年第30卷第12期格雷母线定位技术在电磁发射上的应用∗吕晶郝成(华北理工大学电气工程学院,河北唐山063210)Application of Gray Bus Positioning Technology in Electromagnetic Launch摘要:搭建了电磁发射仿导轨的试验平台。
介绍了格雷母线定位技术在电磁发射上的应用和直线电机的结构,设计改进的格雷母线结构,并利用单片机获取位置信号。
在搭建好的平台以及系统硬件设计的基础上,采用格雷编码进行位置检测是一种连续的非接触式绝对位置检测方法,避免了相对编码需参考点的情况。
关键词:格雷母线,电磁发射,直线电机,位置检测,绝对位置Abstract 押The test platform is built in imitation of electromagnetic launch rail.This paper introduces the structure and ap⁃plication of linear motor Gray bus positioning technology in electromagnetic launch on the Gray bus structure design im⁃provement熏and the use of the microcontroller to obtain location signals.In the platform and the basis of the hardware design熏position detection by Gray encoding熏is a non contact detection method of absolute position continuously熏to avoid the need to refer to the relative encoding.Keywords 押Gray bus熏Electromagnetic emission熏linear motor熏position detection熏absolute position∗华北理工大学横向科研项目(313178)基于电磁发射原理的航母舰载机的弹射起飞装置为当代航母的关键性技术与代表性技术[1],电磁发射系统为一个带位置反馈环节的闭环控制的伺服系统[2]。
格雷母线定位技术的应用
格雷母线定位技术的应用发布时间：2021-11-09T07:49:21.417Z 来源：《科技新时代》2021年9期作者：范维鹏刘广亮[导读] 将散状物料（如烧结矿、球团矿、焦炭）卸在不同料仓中的过程称之为料仓布料。
石横特钢集团有限公司、山东省泰安市、271612、摘要：本文主要描述卸料小车在料仓布料中遇到的实际问题，实现远程智能布料控制的优势。
实现此控制需要具备那些条件？如何实现？实现料仓布料远程智能控制系统给我们带来的好处。
格雷母线定位的技术原理、应用领域等。
关键词：格雷母线，定位技术，实施方案一、概述将散状物料（如烧结矿、球团矿、焦炭）卸在不同料仓中的过程称之为料仓布料。
布料的关键设备是卸料小车，作用是在输料系统中将上料皮带机上的料卸在指定的料仓里。
为达到一台卸料小车能给不同的料仓卸料，卸料小车需要沿着上料皮带机运行方向进行正反方向的运行。
目前卸料小车采用常规的中控室远程控制方式。
小车到达目标仓位和换仓的判断是基于操作台上的仓位信号灯：如1#-8#共8个仓就在操作台面板上设置对应的8个位置指示灯。
指示灯的信号是通过在现场的每个仓旁边装一个或几个接近开关（或限位开关）得到的。
当小车经过仓位处的接近开关或限位开关时，开关感应到信号，送给中控室，从而对应仓的指示灯亮，操作人员就知道小车到达了目标仓，即按停止按扭进行卸料，当中控室的料位信号指示仓满后操作人员控制小车继续向左或向右运行，直到到达对应的目标仓，信号灯亮后再停下来布料，以此达到换仓的目的。
格雷母线定位技术可以实时将卸料小车位置信号传送给系统PLC，系统PLC借助实时位置检测信号控制卸料小车运行。
该技术的优点是宽容度比较大，可以用于直线或环形及其他不规则位移的位置检测，定位精度高，安装简单方便（无需改变现场环境），抗电磁干扰、耐污染能力强，防水、油、蒸汽，不怕粉尘。
有车上和地上两种检测模式供选择（既可以在车上得到自身的位置信号，也可以直接在地面检测到移动小车的位置信号），可以根据现场控制要求灵活合理选择检测模式。
格雷母线技术
格雷母线技术目前，炼铁厂供料车间槽上卸料小车料仓定位采取的是编码器定位+接近开关定位的方式，多圈绝对值编码器负责检测槽上皮带小跑车的位移，精确控制小跑车在每个仓的若干个卸料点准确卸料，最大限度地利用料仓容积。
接近开关负责修正绝对值编码器的检测，当接近开关动作时，PLC将当前位置的预置值与多圈绝对值编码器检测值作比较，当差值小于下限时不修正，当差值大于下限时执行修正，当差值大于上限时则报警，且不允许跑车卸料。
但在实际运行过程中，由于小车轨道不平，接近开关定位基本上不起作用。
编码器定位由于电源电缆及通讯电缆挂在小滑车上随着小车来回移动，容易出现电缆磨损引起的故障，当编码器故障时，容易出现不能自动控制小车的问题，而且通讯电缆和动力电缆没有分开，干扰非常大。
一、格雷母线技术格雷母线将电磁感应原理应用于位置检测和数据通信领域。
格雷母线以相互靠近的扁平状的电缆和天线箱之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到天线箱在格雷母线长度方向上的位置。
格雷母线由一对基准线（R线）和多对地址线（G线）按格雷码规律编排构成。
地址线每隔一定步长交叉一次，构成格雷码规律编排的感应环线，基准线在整段格雷母线中不交叉。
格雷母线通信定位装置由位置检测单元和数据通信单元组成。
二、格雷母线地址检测原理格雷母线位置检测包括地址编码发生器、天线箱、地址解码器、格雷母线、协议转换模块及安装辅件等部分。
如下图以一对地址线和一对基准线组成的格雷母线加以说明：图1信号检测原理利用最简单的单匝线圈的感应原理,当天线箱线圈中通入交变电流时，在天线箱附近会产生交变磁场。
格雷母线近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,每对格雷母线芯线会产生感应电动势。
发射单元地址信号通过电磁耦合方式传送到格雷母线的感应环线上。
地址检测单元对接收到的信号进行相位比较。
交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”；交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是格雷码排列,永不重复，由此确定移动站在格雷母线长度方向上的位置。
格雷母线定位技术及应用案例
格雷母线定位技术及应用案例格雷母线定位技术是一种用于解决地球磁场测量和定位的技术。
它基于地球磁场强度在地理位置上的差异，通过测量磁场强度来确定地点的位置。
格雷母线定位技术被广泛应用于地理勘探，导航系统，地下资源勘探及定位等领域。
下面是几个格雷母线定位技术的应用案例。
1.地理勘探：格雷母线定位技术被广泛应用于地理勘探领域，如地图制作、卫星地图测绘等。
通过测量地球磁场强度的变化，可以制作出准确的地图，并帮助勘探团队确定地质状况和地下资源的分布情况。
2.导航系统：格雷母线定位技术在导航系统中的应用非常广泛。
通过测量地球磁场强度的变化，可以确定车辆或船只的准确位置，并提供准确的导航指引。
格雷母线定位技术在GPS导航系统中的应用就是一个典型案例。
3.地下资源勘探：格雷母线定位技术被广泛应用于地下资源勘探中。
通过测量地球磁场强度的变化，可以确定地下矿藏、矿产资源的分布情况，并帮助勘探团队确定勘探的路径和方向，提高勘探的效率。
4.建筑定位：格雷母线定位技术在建筑定位中也有应用。
通过测量地球磁场强度的变化，可以确定建筑物的准确位置，并帮助建筑团队进行定位和测量工作。
这对于大型建筑项目的施工和规划非常重要。
除了以上几个案例，格雷母线定位技术还可以应用于地下管道布局、地下埋设物定位、地下管道检测等领域。
通过测量地球磁场强度的变化，可以准确确定地下管道的位置，并帮助管道维修团队进行相关工作。
格雷母线定位技术在这些领域的应用可以提高工作效率，减少资源浪费。
总的来说，格雷母线定位技术是一种非常重要的地理勘探和定位技术。
它可以帮助确定地点的准确位置，并提供重要的导航和测量信息。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，相信格雷母线定位技术将在更多的领域中发挥重要作用。
格雷母线精确定位技术
格雷母线精确定位技术2010-7-18 7:24:00 来源：作者：一、格雷母线技术格雷母线将电磁感应原理应用于位置检测和数据通信领域。
格雷母线以相互靠近的扁平状的电缆和天线箱之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到天线箱在格雷母线长度方向上的位置。
格雷母线由一对基准线（R线）和多对地址线（G线）按格雷码规律编排构成。
地址线每隔一定步长交叉一次，构成格雷码规律编排的感应环线，基准线在整段格雷母线中不交叉。
格雷母线通信定位装置由位置检测单元和数据通信单元组成。
1、格雷母线位置检测单元工作原理格雷母线位置检测单元包括地址发射单元、天线箱、地址检测单元、格雷母线及安装辅件等部分。
利用最简单的单匝线圈的感应原理,当天线箱线圈中通入交变电流时，在天线箱附近会产生交变磁场。
格雷母线近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,每对格雷母线芯线会产生感应电动势。
发射单元地址信号通过电磁耦合方式传送到格雷母线的感应环线上。
地址检测单元对接收到的信号进行相位比较。
交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”;交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是格雷码排列,永不重复，由此确定移动站在格雷母线长度方向上的位置。
2、格雷母线数据通信单元工作原理格雷母线数据通信单元包括发信机、天线箱、收信机、感应环线等部分。
在格雷母线中增加两对感应环线用于数据通信，通过电磁耦合在发信机和收信机之间传送信息，信息使用频率键控（FSK）方式调制，使用相干解调，标准通信速率4800bps或9600bps，通信误码率：10-7。
3、格雷母线通信定位装置特点（1）非接触工作方式：非接触工作方式，无滑脱和磨损等故障;（2）绝对位置检测：能够连续地、高精度地检测绝对地址，位置检测精度达5毫米，可以实现移动机车自动行走和全自动操作;（3）通信适用范围广：通过电磁耦合来进行通信,不受环境条件限制，接收灵敏度高。
基于格雷母线技术的长钢轨平移系统
基于格雷母线技术的长钢轨平移系统
吴心淳;吴敬兵;胥军
【期刊名称】《起重运输机械》
【年(卷),期】2022()18
【摘要】格雷母线定位技术具有传统定位方式所不具备的优良特性,文中将格雷母线定位技术应用到钢轨平移定位系统中,可有效地提升运载设备定位的准确性及多设备之间的同步性,减少钢轨生产过程中的弯曲和扭曲变形,降低事故发生率和人工劳动强度,提高钢轨运送的自动化水平。
现场应用结果表明:系统的定位精度可达5 mm,能够较好地实现长钢轨高精度同步平移。
【总页数】5页(P51-55)
【作者】吴心淳;吴敬兵;胥军
【作者单位】武汉理工大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP416.47
【相关文献】
1.格雷母线在长钢轨群吊集控系统中的应用
2.格雷母线技术在焦炉四大车联锁控制系统中的应用
3.格雷母线技术在炼铁供料系统中应用及电气维护
4.基于格雷母线定位技术的备煤卸料小车控制系统设计
5.基于格雷母线的长钢轨上轨系统设计
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格雷母线定位技术在内河集装箱码头堆场中的应用
收稿 日期 ：０ ８０ —６ ２ ０—３１
信 号 ， 而 产 生 格 雷 码 ； 上 站 是 将 格 雷 母 线 上 从 车
地址 检 测 单 元 对 接 收 到 的 信 号 进 行 相 位 比 较 。交叉 线 的信 号 相 位 与 平 行 线 的 信 号 相 位 相 同 ， 址 为“ ” 交叉 线 的信 号 相 位 与平 行 线 的信 地 ０； 号 相 位相 反 ， 地址 为 “ ” 这 样 感应 的地 址 信 息是 １，
维普资讯
总第 ２９ ２ 期 ２０ ０ ８年第 ４ 期
交
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科
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Ｔｒ ｎ ｐ ｒａ ｉ ｎ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｓ ｏ ｔ ｔ ｃｅ ｃ ｏ ｃ ｎ ｌｇ
Ｓｅ ｉｌＮｏ． ２９ ｒａ ２ Ｎ ｏ ｕｇ ０ ．４ Ａ ．２ ０８
母 线 定 位 装 置 与 集 装 箱 管 理 信 息 系 统 的 对 接 。应 用 格 雷 母 线 定 位 技 术 可 达 到 工 程 造 价 低 、 境 适 环
应 能 力 强 和 定 位 精 度 高 等 目的 。
关 键 词 定 位 技 术 格 雷 母 线 集 装 箱 堆 场
格 雷母 线采 用 电磁 感应 原理 进行 位 置检 测和 数据通 信 ， 是一种 连 续非 接触 绝 对定 位工 作方 式 。 优点是 宽容 度 比较 大 ， 以 用 在 直 线 或环 形 位 移 可 检测 ， 位精 度适 中 ， 定 安装 简 单 ， 抗污 染 能力强 ， 防 水、 防油 ， 防尘 、 耐酸 碱等 ， 论 上无 寿命极 限 。适 理 合条件 比较 恶 劣 的 环 境 ， 而且 价 格 合 适 。一 条 格 雷母线 可 以供 多 台移 动设 备 使用 。因此 格雷母 线
格雷母线通信定位系统在有轨巷道式堆垛机上的应用
腐蚀 ，防护等级 Ｉ５ ，使用寿命长 。 Ｐ４
１ 格 雷 母Βιβλιοθήκη 线 通 信 定 位 系统 原 理 及 组 成
格雷母 线 通 信 定 位 系统 由 位 置 检 测 单 元 和 数 据通 信单 元组 成 。
１ １ 格 雷母线 位 置检 测 单元 工作原 理 ．
３ 系统 实 际应 用 与 调 试
根据 格雷母 线通 信 定 位 系 统 工作 方 式 的特 点 ，
图 ３ 自动化立体仓库控 制系统
在安 装 中需 要遵 守 严 格 的工 艺 ，以保 证 定 位 精 度 。 电缆 敷设 期 间 ，要 先 安 装 专 门设 计 的母 线 支 撑 保 护装 置 ，并 确 保 其 调 至 水 平 位 置 ，将 格 雷 母 线 电 缆 全 部 固定 好 。天 线 箱 安 装 在 堆 垛 机 上 ，在 电 气 控 制 柜 内安 装 通 讯 模 块 、协 议 转 换 模 块 。加 入 相
一
７ — ５
１ ）非 接 触 工 作 方 式 ， 避 免 滑 脱 和 磨 损 等
问题 ；
０ ”地址
“ ”地址 １
２ 能够 连续 、高 精 度地 检 测 绝对 地 址 ，以实 ）
现移动 机车 自动行 走 和全 自动操作 ； ３ ）通 过 电磁 耦 合进 行 通信 ，不受 环 境 条件 限 制 ，接收 灵敏度 高 ； ４ ）采 用 低 频 数 据 通 信 ，所 产 生 的 电磁 场 只
ｓｔ ｎ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｃ ｎ ｅｆ ｃｉｅｙ ｍａ ｅ ｕ ｏ ｈ ｅｅ ｔａ ｄ ｓ ｏ ｔｏ ｎ ｆｔａ ｉ ｏ ａ ｏ ｉ ｏ ｉｇ ｗ ｙ ａ ｄ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｉ ｏ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｆ ｔ ｌ ｋ ｐ ｆｒ ｔ ｅ ｄ ｆ ｃ ｎ ｈ ｒ ｍｉ ｇ ｏ ｒ ｄｔ ｎ ｐ ｓｔ ｎ ｎ ａ ｎ ｉｎ ｆ ａ ｔ ｉ ｅ ｖ ｃ ｉ ｌ ｉ ｉ ｙ ｉ ｒ ｖ ｅ ｉｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｏ ｅａ ｉｎ ｅ ｃｅ ｃ ｆｔ ｅ ｓａ ｋ ｎ ｒ ｎ ｙ ｔ ｍ． ｍｐ ｏ ｅ ｒ ｌ ｉ ｔ ｎ ｐ ｒ ｔ ｆ ｉｎ ｙ ｏ ｔ ｃ ｉ ｇ ｃ ａ ｅ ｓ ｓｅ ａ ｉ ｏ ｉ ｈ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ａｓｅ ｓａ ｋ ｎ ｒ ｎ ； Ｇｒ ｙ ｂ ｓｄ ｓ ｌｃ ｍｅ ｔ ｅｅ ｔ ｎ ｒ ｌ ｂｌ ｙ ｙ ｒｓ ｉｌ ｔ ｃ ｉ ｇ ｃ ａ ｅ ａ ｕ ｉ ａ ｅ ｎ ｔｃｉ ； ｅｉ ｉ ｔ ｐ ｄ ｏ ａ ｉ
格雷母线在钢厂物料跟踪系统中的应用
格 雷母 线 由 电缆 芯线 、 模 芯 和 电缆护 套构 成 。 电缆 芯线 有 两种 即基 准 线 （ Ｒ线 ） 和地 址线 （ Ｇ０线 ～ Ｇ１ ０线 ） 。各对 电缆 芯线 按 不 同 步 长 的规律 编 排 ， 每 隔一 定 长度 （ 步长） 交叉一次， 设 电缆 的 最小 步 长 为 Ｗ ，则 Ｇ Ｏ 、 Ｇ１ 、 Ｇ ２ …Ｇ８ 、 Ｇ９ 、 Ｇ１ Ｏ步长 分 别 为 １ Ｗ、 ２ Ｗ、 ４ Ｗ、 ８ Ｗ …２ ５ ６ Ｗ、 ５ １ ２ ＼ ＾ ／ 、 １ ０ ２ ４ Ｗ， 基 准线 Ｒ在 整个 电 缆段 中不交 叉 。 步长 Ｗ 要根据定位精度来确定 ， 芯 线 的 数 量 由电 缆 长 度 和 定 位 精 度 决 定 。一 般 地 ， 定位精度 ｉ ￣ ＝ Ｗ／ ２ （ 其 中 Ｗ 为 最 小 电缆 环路即最小步长 ） ， 电缆 长 度 为 Ｌ ＝ ２ ｎ ｃ ｍ， （ 其 中 ｎ为 电缆 芯
熊 诗 （ 东南大学自动化 学院， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ １ ８ ）
摘要： 行 车 是 钢 铁 生 产 过 程 中重要 的储 运 工具 ， 实现 行 车调 度 自动化 是 提 高物 料 库 存 信 息的 准 确 性 和 实时 性 的保 证 。 利
用 格 雷母 线 定位 技 术 设 计 了一 套 钢 厂 物 料 跟 踪 系 统 ， 系统 实 时精 确 地 定位 行 车 位 置 ， 并 通 过 称 重 限 制 器 以及 纵 轴 定 位 准 确 地 判 断 行 车 动作 ， 对 行 车 的 所 有 正 常操 作进 行 正 确 的判 断 ， 从 而 来 实 现库 区 的信 息 自动 化 管 理 ， 提 高物 流 管理 效 率 以及 数 据
曲
耦 合 进 行 通 信 ，并 在 通 信 的 同 时 检 测 到 天 线 箱 在 格 雷 母 线 长度
其它定位技术与格雷母线技术比较
格雷母线技术与其他定位技术的比较一、关于应用目的企业信息化建设的目标是物流、信息流和资金流的统一，只有这样才能充分发挥信息化的效率和作用。
所谓物流，是要知道所有物料的进出流向，存放位置。
我们通过格雷母线定位系统对堆取料机全程跟踪，从而达到对物料进行跟踪的目的。
所谓信息流，是要知道料种信号。
料种信号可以在原料进厂或卸料处进行采集联网。
所谓资金流，是要知道物流量。
每天进了什么料，堆在哪里，进了多少；每天出了什么料，从哪里取的，出了多少。
库存（存量）还有多少等等。
知道了物流量也就是知道了资金流，每天有多少资金的物料进出，库存占用资金有多少，如何保持一个合理的占有量，这些都将为企业的综合管理大大降低成本。
除了做到物流、信息流和资金流的统一，整个料场的集中监控，实现可视化也是管理人员的基本需求。
采用格雷母线对堆取料机进行全程跟踪后，可以容易地在中控室集中模拟出每台堆取料机的运行轨迹和作业状态。
这样的可视化对管理人员来讲更加直观，而且对维护人员而言，维护作业量也会更小，基本属于免维护方案。
除此之外，还需要对料堆形状进行控制，我们采用格雷母线定位系统来实现变起点定终点的堆料工艺可以减少端部料的产生和浪费，同时也减少铲车进场的作业量。
特别是另一方面，通过格雷母线定位技术指导规范司机的堆料作业，严格控制堆料形状和取料规律，还可以大大提高料场的存储容量，提高料场的利用率，解决以往传统的人工管理上存在的乱堆乱放，缺乏整体规划，堆取过程不是可控，堆取混乱等等原因所导致的混料，错料事故。
格雷母线定位技术在中国码头、冶金、矿山、水利、铁路等行业应用广泛二、关于原理(1) 限位开关（行程开关）或接近开关定位技术限位开关又称行程开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。
在实际生产中，将限位开关安装在预先安排的位置，当移动机车上的模块撞击限位开关时，通过机械力的传递使其内部的微动开关动作，它的作用原理与按钮类似，是一种间歇式的绝对定位方式。
格雷姆线测距应用场景
格雷姆线测距应用场景
格雷姆线测距是一种常用的测距技术，主要应用于以下场景：
1. 建筑测量：格雷姆线测距可以用于测量建筑物的高度、宽度、距离等尺寸，例如测量楼房的
高度、距离等。
2. 工业测量：在工业领域中，格雷姆线测距可以用于测量设备、机器等的距离和尺寸，例如测
量机器设备间的距离，判断物体是否合适放置等。
3. 交通工具测距：格雷姆线测距可以用于测量车辆与前方车辆、交通标志、障碍物等的距离，
帮助司机判断与周围物体的安全距离。
4. 地理测量：格雷姆线测距可以用于地理测绘、地理勘测等领域，例如测量山峰的高度、湖泊
的长度等。
5. 智能导航：格雷姆线测距可以用于智能导航系统中，帮助确定车辆与目标目的地之间的距离，协助导航系统提供更准确的导航和路线规划。
6. 遥感测量：在遥感领域中，格雷姆线测距可以用于测量遥感图像中的物体尺寸、距离等信息，为遥感图像的分析和处理提供基础数据。
总的来说，格雷姆线测距适用于各种需要测量距离和尺寸的场景，无论是室内还是室外，都能
提供精确的测距结果。
基于格雷母线检测技术的门式堆取料机大车行走纠偏、活动梁同步系统设计
基于格雷母线检测技术的门式堆取料机大车行走纠偏、活动梁同步系统设计摘要：本文针对秦皇岛煤二期门式堆取料机大车行走和活动梁安全设计上的缺陷，采用格雷母线检测技术实现对行走和活动梁位置的检测，实现了大车行走和活动梁的同步。
关键词：格雷母线；门式堆取料机；港口设备1.项目方案概述大吞吐量散货堆场作业设备智能化和信息化一直是煤场提高效率和安全性的主题，为此对大型物流设备的空间绝对位置精确测控技术的要求越来越高。
通过对大型移动机械设备进行高精度实时绝对位置测量，将设备空间三维坐标空间物理位置信息传送至主控制器，再经控制驱动器驱动设备各走行、小车、起升机构，实现大型机构两侧速度同步、两侧位置高精度同步控制，达到设备自动定位和纠偏，杜绝重大事故问题发生，提高设备工效，并确保生命财产安全。
同时机上电气控制系统可根据大车位置定位，结合输送计量（电子称）设备流量、累计量信号，可实现煤层均匀布料，并将执行结果和状态上传至生产管理系统，实现设备智能化控制和煤场精细化管理，提高设备与煤堆场信息化管理水平和综合效益。
秦皇岛港煤二期现有门式堆取料机两台，大车行走距离约为600m，活动梁跨度为65m，生产过程中时常出现大车两侧跑偏、刚性牵扯活动梁卡滞、起升力矩过大等问题，经现场对设备与控制系统考察分析，主要原因为各机构位置传感的绝对旋转编码器打滑，空间绝对位置判断不精确所致，控制系统难于修正，人工校准工作频繁，已影响正常生产和设备安全。
经分析，采用格雷母线定位技术和自动测控共性技术，对门式堆取料机的大车两侧走行位置和刚性活动梁位置同步控制技术升级改造，将大车活动梁两端绝对位置测量数据传送到机上PLC电气驱动控制系统中，实现活动梁两端同步控制，可靠发出位置超偏预警、禁控功能信号，防止设备单侧过度偏载，确保门式堆取料机生产安全和人员安全。
2.格雷母线定位技术简介格雷母线是采用多组电缆芯线按不同步长的规律编排制成的一条电缆，通过电磁感应形成电磁编码，经解析后获得感应装置的绝对地址信息。
格雷母线精确定位技术
格雷母线精确定位技术2010-7-18 7:24:00 来源：作者：一、格雷母线技术格雷母线将电磁感应原理应用于位置检测和数据通信领域。
格雷母线以相互靠近的扁平状的电缆和天线箱之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到天线箱在格雷母线长度方向上的位置。
格雷母线由一对基准线（R线）和多对地址线（G线）按格雷码规律编排构成。
地址线每隔一定步长交叉一次，构成格雷码规律编排的感应环线，基准线在整段格雷母线中不交叉。
格雷母线通信定位装置由位置检测单元和数据通信单元组成。
1、格雷母线位置检测单元工作原理格雷母线位置检测单元包括地址发射单元、天线箱、地址检测单元、格雷母线及安装辅件等部分。
利用最简单的单匝线圈的感应原理,当天线箱线圈中通入交变电流时，在天线箱附近会产生交变磁场。
格雷母线近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中,每对格雷母线芯线会产生感应电动势。
发射单元地址信号通过电磁耦合方式传送到格雷母线的感应环线上。
地址检测单元对接收到的信号进行相位比较。
交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”;交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是格雷码排列,永不重复，由此确定移动站在格雷母线长度方向上的位置。
2、格雷母线数据通信单元工作原理格雷母线数据通信单元包括发信机、天线箱、收信机、感应环线等部分。
在格雷母线中增加两对感应环线用于数据通信，通过电磁耦合在发信机和收信机之间传送信息，信息使用频率键控（FSK）方式调制，使用相干解调，标准通信速率4800bps或9600bps，通信误码率：10-7。
3、格雷母线通信定位装置特点（1）非接触工作方式：非接触工作方式，无滑脱和磨损等故障;（2）绝对位置检测：能够连续地、高精度地检测绝对地址，位置检测精度达5毫米，可以实现移动机车自动行走和全自动操作;（3）通信适用范围广：通过电磁耦合来进行通信,不受环境条件限制，接收灵敏度高。
格雷母线行车定位系统
行车位置跟踪系统（CLTS）武汉利德测控技术股份有限公司目录一、行车定位系统简介 (3)二、格雷母线地址检测原理 (5)三、格雷母线定位系统特点与组件 (6)3.1、产品综合特点 (6)3.2、产品组件 (7)3.3、格雷母线安装方式 (9)四、行车位置跟踪系统（CLTS） (10)4.1、行车位置检测原理图 (10)4.2、位置检测网络图 (11)五、成功案例 (11)六、几种传感器应用比较 (12)七、采购指南 (12)八、验收及售后服务 (13)一、行车定位系统简介格雷母线定位系统，是武汉利德测控技术股份有限公司在消化吸收世界最先进电磁感应原理的基础上研制生产的新型高可靠定位产品。
它一问世就受到冶金、港口、矿山、电力、煤炭、化工等行业的普遍青睐；它是一种比较成熟的位移检测和数据通信传感器,位置检测绝对,定位精度5毫米，可以断续或连续检测，尤其适用于轨道不平整的大车或环形运动机械位移检测，防水、防油、防尘、耐酸碱，理论上无寿命极限。
行车起重机的种类繁多，从行车起重机自动化程度来分为一般无自动化普通行车、半自动行车和自动化行车三大类。
普通行车：一般普通行车都设有司机室，起重机的操作通过地面指挥人员使用对讲机或叫嘴加手势向司机发布调运命令,司机再操作设备（联动台）进行工作。
但客观的讲，在垛位比较密集、堆放物形状基本一样的场合，从十多米高的驾驶室靠人工和垛位标记去准确判断位置是很难完全不出错的，尤其是又有保温坑烟雾干扰，位置判断慢，吊运效率就有限，当然，如果发生吊错的情况就更糟。
而且，地面指挥人员的存在始终是一个安全隐患。
但是目前，国内大部分企业的确都使用的是这类行车；半自动行车：装有行车位置跟踪系统（CLTS -Crane Location Track System）的行车，归纳于自动化行车范畴，它是属于半自动行车，其特点是行车上有人，地面无人，司机只需要根据驾驶室画面的位置指示操纵行车，就可以完成所有吊运和与ERP信息交互的动作，效率大大提高，且完全没有安全隐患，不受环境烟雾的干扰，一个有经验的司机还可以使行车运行路径最优。
格雷母线定位技术应用研究
程 对卸料 车 的高效 准确 自动 化控 制 ， 可实 现 ： （ １ ） 多点均 匀布料 （ 卸料 ） ， 提 高 仓 容 利 用
率， 创造 经济效 益 ， 提高 生产 效益 ； （ ２ ） 改 善工 作环 境 ， 保 护 工人 身 体健 康 和 人 身安 全 ， 提 高工 作效 率 和生产 管理 水平 ：
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酒 钢科 技 ２ ０ １ ７年第 １期 ・
格雷母线定位技术应用研究
张殿 军
（ 酒钢 集团信 息 中心 ， 甘肃， 嘉峪 关 ， ７ ３ ５ １ ０ ０ ）
摘
要： 格 雷母 线刻度 标尺 精确 定位技 术是 法拉 第 电磁 感应 定律 的工 业应 用 ． 已经被
广泛 应 用于工 业控制 系统 当中 ， 尤其是 此 技 术在 卸料 车 系统 、 翻 车机 系统 、 焦化 机 车 系统 、 矿 热 炉料 罐 系统 、 堆取料 机 系统 中的 应 用 ， 极 大 地提 高 了 自动化 控 制 水平 ， 改善 了作 业 环 境， 是 ３前 ＿ 绿 色发 展理 念在 工业 控制 中的具体体 现 。 ３ 关 键词 ： 定位 技 术 ； 格 雷母 线 ； 卸料 车 ； 翻 车机 ； 焦化机 车 ； 矿 热 炉料罐 ； 堆 取料 机 ； 无人
尺的感应环线上刻度分析仪对接收到的信号可以断续或连续检测尤其用于轨道不平整的进行相位比较2交叉线的信号相位与平行线的大车或环形运动机械位移检测刻度标尺精确相位相同则地址为0交叉线的信号相位与定位系统防防尘防油耐酸碱适用于冶金矿平行线的信号相位相反则地址为1这样感山水利港口码头堆场仓储化工等条件比较应的地址信息是数字编码排列由此确定游尺恶略的环境
设 备的位 移 量 ．当游 尺 指针 线 圈 中通 人 交变 电 流时 ， 在 游 尺指针 附近 会产 生交 变磁 场 。刻度 标 相 当 于处 在一 个 交变 的 、 均匀 分 布 的磁 场 中 ，
格雷母线定位工作原理
格雷母线定位工作原理引言：格雷母线定位是一种常用的电力传输系统，它通过母线的布置和连接方式，实现对电力设备的定位和分配。
本文将详细介绍格雷母线定位的工作原理及其优势。
一、格雷母线的定义和特点格雷母线是一种由导体组成的平行排列的电力传输线路，其主要特点包括：1. 高电流传输能力：由于母线的大截面积和低电阻特性，格雷母线能够承载较大的电流，从而满足高负载的需求。
2. 紧凑的结构：格雷母线采用平行排列的导体，使得电力设备之间的布置更加紧凑，节省了空间。
3. 低电感和低电阻：母线的平行排列使其电感和电阻都较低，减少了电能的损耗和传输过程中的能量损失。
二、格雷母线定位的原理格雷母线定位通过合理的布置和连接方式，实现对电力设备的定位和分配。
其工作原理如下：1. 母线的布置：根据电力系统的需求和设备的位置，将母线布置在合适的位置。
母线一般采用直线形式，根据不同的电力负载，可以设置多条母线并行布置。
2. 母线的连接：将各个电力设备通过接线柜与母线连接起来。
接线柜通过导线将电能从电源传输到母线上，同时将母线上的电能分配给各个电力设备。
3. 母线的分支：为了实现对电力设备的定位，可以通过在母线上设置分支连接器，将电能分配给特定的设备。
三、格雷母线定位的优势格雷母线定位相比传统的电线布线方式具有以下优势：1. 灵活性强：由于母线的平行排列和分支连接器的设置，可以根据实际需求灵活地定位和分配电力设备，提高布线的灵活性和可调性。
2. 节省空间：格雷母线采用平行布置的方式，使得电力设备之间的距离更近，节省了空间，特别适用于有限空间的场所。
3. 降低能耗：格雷母线的低电感和低电阻特性，减少了电能的损耗和传输过程中的能量损失，提高了能源利用效率。
4. 提高可靠性：格雷母线采用导体连接，减少了接头的数量，降低了接触电阻和故障率，提高了电力系统的可靠性和稳定性。
结论：通过格雷母线定位，可以实现对电力设备的灵活定位和分配，提高了电力系统的可调性和灵活性，节省了空间并降低了能耗。
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格雷母线定位技术在垃圾抓斗起重机配置武汉利德测控技术股份有限公司二00八年十二月自动化系统工程武汉利德测控技术股份有限公司1引言垃圾抓斗起重机是生活垃圾焚烧厂供料系统的核心设备，主要担负垃圾焚烧炉进料斗的供料和坑内垃圾的搬运、搅拌、倒垛、堆放等任务。
其工作状态对于整个生活垃圾焚烧厂的正常运行起着非常关键的作用。
一旦垃圾抓斗起重机出现故障，无法及时弥补而影响到垃圾焚烧炉的进料，将直接使整个生活垃圾焚烧厂陷于瘫痪状态。
由于垃圾抓斗起重机在多粉尘、高温、高湿和高腐蚀性气体环境工作，电控柜不设在吊车上，而是安放在封闭式控制室集中控制。
因此垃圾抓斗起重机的位置识别功能十分重要，常规的方法是通过旋转编码器来识别垛位，通过大量的行程开关实现操作区域防护、投料点定位，检修位置识别，由于现场工况太差，行程开关失效维护困难，拖令电缆信号太多不易更换，特别容易产生安全问题，自动化操作运行不起来。
本方案提出采用格雷母线精确位置检测技术，非接触绝对位置检测方式工作，实时检测精度达5毫米，在多粉尘、高温、高湿和高腐蚀性气体环境中可长期稳定工作，免维护。
对整个料坑进行数字坐标化处理，通过触摸屏点击抓取和投料的位置，即可实现自动抓取、自动重复完成投料和倒垛、自动泊车等工艺操作，并具有实时动态计量、抓斗状态监测及故障诊断报警功能。
2垃圾抓斗起重机工作特点2.1垃圾抓斗起重机的工艺要求垃圾抓斗起重机一般采用桥式起重机，安装在垃圾池的上部，沿固定轨道行走，抓斗借助卷起装置可以到达垃圾池中每一个角落完成各项作业。
根据垃圾焚烧气化工艺的规定，卸入垃圾池待焚烧的垃圾应满足以下工艺要求:1) 卸入的垃圾应搬运到预定的区域，进行分区堆放，使垃圾在入炉焚烧前有1到2天的堆酵周期，以利于提高垃圾的燃烧热值;2) 垃圾在入炉焚烧前应充分搅拌、移动和混合，使入炉垃圾的组成和性质保持一定的稳定性，便于后续垃圾焚烧工序稳定、正常进行;3) 定期抓空、移开垃圾池内垃圾渗沥液排水口的垃圾，使垃圾在堆酵期间渗出的垃圾渗沥液及时从垃圾池排出，以提高垃圾在垃圾池内的沥干效果和垃圾的燃烧效率;4) 垃圾焚烧前宜先将垃圾投放在焚烧炉进料斗内，且焚烧炉进料斗应设在一定高度上，便于利用垃圾的自重实现适时供料和彻底焚烧等工艺流程。
2.2 垃圾抓斗起重机控制系统设计原则1)灵活、方便的硬件配置以保证系统的功能性要求与硬件系统的最合理的配合，从而构成最合理的性能价格比;2)极低的设备维护成本和系统管理成本，要求选择的自动化控制系统具备良好的可扩充性、开放性和在为多粉尘、高温、高湿和高腐蚀性气体环境长期稳定运行。
3格雷母线定位装置格雷母线位移检测系统以相互靠近的扁平状的格雷母线和天线箱之间的电磁耦合来进行位置检测，它是一种非常成熟的非接触绝对位置检测传感器, 该传感器主要由四大部分构成:格雷母线、天线箱、地址编码发生器、地址解码器。
格雷母线类似一把有刻度的标尺，天线箱类似指针，指针指向的刻度即是当前位置值，无需初始参考点，定位精度5mm，可以连续在车上或地上得到位移量，地址信息可以通过数传电台或信号电缆进行传输。
一条格雷母线可以供多台移动设备使用，而且长度可依工程真诚做人，用心做事～第 2页总 7页自动化系统工程武汉利德测控技术股份有限公司需要而定，多根格雷母线可拼接。
防水、防油、防尘、耐酸碱，理论上无寿命极限。
3.1格雷母线位置检测基本原理格雷母线位置检测传感器以相互靠近的扁平状的格雷母线和天线箱之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到天线箱在格雷母线长度方向上的位置。
格雷母线位置检测有两种工作方式:, 地上检测方式:地址编码发射器安装在小车上，通过格雷母线接收地址信号，地址解码器安装在固定站上，在地面站完成地址检测;, 车上检测方式:地址编码发射器安装在固定站，通过格雷母线芯线发射地址信号，天线箱、地址解码器安装在移动电机车上，电机车直接检测到地址。
为了保证电机车运行的绝对安全和位置准确，本方案选择格雷母线通讯定位装置的精密地上检测方式，其检测精度为5mm。
3.2格雷母线通信定位装置特点, 非接触工作方式:非接触工作方式，无滑脱和磨损等故障;, 绝对位置检测:能够连续地、高精度地检测绝对地址，位置检测精度达5mm，可以实现移动机车自动行走和全自动操作;, 通信适用范围广:通过电磁耦合来进行通信,不受环境条件限制，接收灵敏度高。
例如在隧道内空间电磁波便很难传送，格雷母线能实现通信;, 不受无管会管制;数据通信的载频为低频，所产生的电磁场只限于几米范围，辐射比工厂使用高频无线电通信系统容许的级别低，不需要向无管会申请即可使用;, 兼容性好:位置检测和数据通信可以合用一根格雷母线电缆，施工方便、安装维护简单，占空间小，不影响现场外观，不改变现场设备;, 抗干扰能力强:使用交叉扭绞结构及相位检测技术，天线箱与格雷母线两者间隙从30mm到300mm均可正常工作，不受环境噪音和接收信号电平波动的影响，能够在诸如铁矿石场等恶劣环境条件中长期可靠的工作;, 适用于恶劣的工业环境:安装在室外的格雷母线电缆、天线箱、始端箱、终端箱采用非金属材料制作而且采用密封工艺，耐酸、碱腐蚀，防护等级IP65，使用寿命长。
3.3格雷母线位置检测装置基本构成格雷母线位置检测装置主要包括格雷母线、天线箱、地址编码发射器和地址编码接收器4个部分。
其结构见图1(图1 格雷母线位置检测装置框图(, 地址编码发生器:地址编码载波信号的发生和功率放大;, 天线箱:天线箱将信号送给格雷母线标准线、交叉线。
真诚做人，用心做事～第 3页总 7页自动化系统工程武汉利德测控技术股份有限公司, 格雷母线:通过互感耦合检测地址编码载波信号;, 地址检测单元:完成位置地址信号的解码，并将解码后信号传到PLC单元;3.4 格雷母线技术性能参数, 水平位置检测精度:5mm;, 水平位置定位精度:?10mm;, 水平位置测量范围:大车、小车轨道长度;, 位置检测感应距离:60mm?感应距离?300 mm;, 发振频率:31kHz，39 kHz，46 kHz，62kHz。
可根据现场的情况调整;, 等效全向辐射功率(EIRP): ?27dBm;, 工作温度:-25?,，80?。
工作湿度:< 95%;, 工作电源:24VDC, 耗电:<100VA;, 系统平均无故障连续运行时间:10000h。
4基于格雷母线定位技术的垃圾抓斗起重机电气系统组成本系统设计由两台垃圾抓斗起重机组成的起重机搬运系统，用于完成对垃圾焚烧发电厂的垃圾投料、倒垛、混料、移料等工作。
每一台起重机都有自己独立的电气控制系统、操作控制台和HMI显示面板，根据用户的需要可提供手动、半自动、全自动的操作。
由于电控柜不设在垃圾抓斗起重机上，PLC设在控制柜里，垃圾抓斗起重机上的开关量信号、模拟量信号需要PLC处理，整个PLC系统连接图如图3所示。
图3 PLC系统连接框图4.1格雷母线在垃圾抓斗起重机上的配置真诚做人，用心做事～第 4页总 7页自动化系统工程武汉利德测控技术股份有限公司格雷母线位置检测装置对垃圾抓斗起重机工作区域进行数字化，实现垃圾抓斗起重机两车或多车间防撞;操作室防护;坑壁防护;厂房周边防护;进料斗中心位识别;料坑垛位识别。
格雷母线位置检测装置通过总线与PLC进行数据交换。
垃圾抓斗起重机的大车、小车均采用格雷母线位置检测技术进行位置检测，其整体架构见图4。
图4 垃圾抓斗起重机位置检测框图大车轨道长度为75m，采两台垃圾抓斗起重机共用一条格雷母线，通过两种频率区分，1#垃圾抓斗起重机使用39KHz，2#垃圾抓斗起重机使用47KHz，位置检测精度为5mm。
小车轨道长度为25m，每台垃圾抓斗起重机小车应用一条格雷母线。
置检测精度为5mm。
采用格雷母线精确位置检测技术，对垃圾抓斗起重机工作区域进行数字化，这样便把吊车下方的矩形空间划分成若干个小矩形，即坐标空间。
所以料坑垛位固定坐标保存在PLC中，可以实现垃圾抓斗起重机自动调度，达到全自动操作。
将料坑垛位，操作区域，投料点，检修台坐标保存在PLC中。
垃圾抓斗起重机工作时，对大车、小车的绝对位置动态实时检测。
并据此完成垛位识别，实现操作区域防护、投料点定位，检修位置识别等功能。
另外将垃圾抓斗起重机大车位置传到相邻垃圾抓斗起重机PLC中，自动实现垃圾抓斗起重机防碰撞功能。
4.2 传统控制方式相比与传统控制方式相比，可取消的设备统计如下表:两种方案外部检测元件比较(两台2台起重机)真诚做人，用心做事～第 5页总 7页自动化系统工程武汉利德测控技术股份有限公司序常规检测方案格雷母线方案取消的信号取消的电缆号1 安全门限位 4个安全门限位 4个2 小车前后极限 4个小车前后极限 4个 3 大车左/右极限 2个大车左/右极限 2个 4 起升上下极限 4个起升上下极限 4个 5 起升常用上限 2个起升常用上限 2个 6 起升常用下限 2个起升常用下限 2个 7 抓斗下限 2个抓斗下限 2个 8 抓斗打开到位 2个抓斗打开到位 2个 9 起升制动确认 2个起升制动确认 2个 10 起升编码器 2个起升编码器 2个 11 控制室左右保护开关 4个格雷母线 DI输入点 4个固定信号电缆 8芯 12 大车1号炉中心开关 1个格雷母线 DI输入点 2个固定信号电缆 2芯 13 大车2号炉中心开关 1个格雷母线 DI输入点 2个固定信号电缆 2芯 14 大车3号炉中心开关 1个格雷母线 DI输入点 2个固定信号电缆 2芯 15 大车4号炉中心开关 1个格雷母线 DI输入点 2个固定信号电缆 2芯 16 检修平台限位开关2个格雷母线 DI输入点 2个固定信号电缆 4芯 17 大车常用左限开关 2个格雷母线 DI输入点 2个固定信号电缆 4芯 18 控制室前减速开关 2个格雷母线DI输入点 2个拖令电缆 4芯 19 控制室前保护开关 4个格雷母线 DI输入点 4个拖令电缆 8芯 20 控制室下保护开关 2个格雷母线 DI输入点 2个拖令电缆4芯 21 小车中心开关 2个格雷母线 DI输入点 2个拖令电缆 4芯 22 大车坑左限位开关 2个格雷母线 DI输入点 2个拖令电缆 4芯 23 小车常用后限开关2个格雷母线 DI输入点 2个拖令电缆 4芯 24 小车坑前限位开关 2个格雷母线 DI输入点 2个拖令电缆 4芯 25 防碰撞检测装置 2个格雷母线 DI输入点2个拖令电缆 4芯 26 大车编码器 2个格雷母线总线信号 2个拖令电缆 12芯 27 小车编码器 2个格雷母线总线信号 2个拖令电缆 12芯合减少输入点38 元件个数 60个元件个数 29个减少信号电缆 84芯计个真诚做人，用心做事～第 6页总 7页自动化系统工程武汉利德测控技术股份有限公司真诚做人，用心做事～第 7页总 7页。