誘導無線定位系統在行移臺車上的運用

摘要：連鑄機所配備的專用精確誘導無線位置檢測系統必須具備高精度和高可靠性。文章通過對某鋼廠實際工程應用，證明誘導無線定位在橫移臺車上使用，定位準確，誤差滿足設計要求，不大于10mm。
關鍵詞：誘導無線定位系統；行移臺車；運用

O 引言
二煉鋼四號板坯連鑄機輥道橫向自走式臺車要運輸5流和6流的板坯到D列和E列輥道上，5流與6流間距是6．20米，D列與E列間距是22．60米，臺車可橫行距離是35．353米。臺車最大運行速度是90m／min，中速是60m／min，低速是9m／min。
橫移臺車是二煉鋼四號連鑄機作業線上的關鍵設備，四號連鑄機的橫移臺車配置不同于1930和1450連鑄，1930和1450連鑄橫移臺車配置是兩臺，而四號連鑄機因工程投資因素只設置一臺橫移臺車，鑒于上述原因橫移臺車的可靠運行就顯得非常重要了。因此，它所配備的專用精確誘導無線位置檢測系統必須具備高精度和高可靠性。

1 格雷母線位置檢測基本原理
格雷母線位移傳感器以相互靠近的扁平狀的格雷母線和天線箱之間的電磁耦合來進行通信，并在通信的同時檢測到天線箱在格雷母線長度方向上的位置。
1．1 格雷母線的結構
格雷母線由電纜芯線、模芯和電纜護套構成。電纜芯線有兩種，即基準線(R線)和地址線(G0線一G9線)，基準線用于獲取標準信號，地址線用于檢測地址。各對地址線按不同步長規律編排，每隔一定長度(步長)交叉一次，設格雷母線的最小步長為W，則G0、G1、G2…G8、G9步長分別為1W、2W、4W、8W…256W、512W，基準線R在整個格雷母線段中不交叉，格雷母線芯線展開如圖1所示。

1．2 格雷母線位置檢測工作原理
格雷母線位置檢測有兩種檢測地址，即絕對地址和精密地址。
1．2．1 絕對地址
通過GO、G1…等地址線直接解析出的地址叫做絕對地址，也叫“大地址”。
格雷母線位置檢測有兩種工作方式：
第一種：地上檢測方式，地址編碼發射器和天線箱安裝在移動站，通過天線箱發射地址信號，地址編碼接收器安裝在固定站上，在固定站完成地址檢測。
第二種：車上檢測方式，地址編碼發射器安裝在固定站，通過格雷母線芯線發射地址信號，天線箱、地址編碼接收器安裝在移動站上，移動站直接檢測到地址。
選擇那一種地址檢測工作方式要根據控制系統的需求來考慮決定。如果控制系統的重心在移動站上，則采用車上檢測方式較好；如果控制系統的重心在固定站，則采用地上檢測方式較合適。
1．2．1．1地上檢測方式工作原理
如圖2所示，我們通過一個最小的地址檢測系統來描述地上檢測方式工作原理，該系統格雷母線僅由一對交叉線和一對平行線組成。

當移動站的天線箱線圈中通入交變電流時，在天線箱附近會產生交變磁場，由于天線箱離格雷母線很近(約80毫米)， 故格雷母線近似處在一個交變的、均勻分布的磁場中，因此每對格雷母線芯線會產生感應電動勢。
由移動站天線箱發射的地址信號通過電磁耦合方式傳送到格雷母線的交叉線和平行線上，并通過交叉線和平行線把信號傳送到固定站的地址編碼接收器。地址編碼接收器對接收到的信號進行相位比較。
如圖3中地址“O”的交叉線的信號相位與平行線的信號相位相同，那么定義移動站地址為“0”；如圖3中地址“1”的交叉線的信號相位與平行線的信號相位相反，那么移動站地址為“l”。
1．2．1．2車上檢測方式工作原理
如圖3所示，我們以4個地址的檢測系統為例來描述車上檢測方式：