双输出绝对值真多圈编码器用于闸门开度仪及高度控制方案———4－20mA与RS485双信号冗余控制

水闸闸门控制，涉及到防洪、排洪，引水、排污，通船、发电等应用，以及一些起重卷扬机提升的高度控制应用，其控制安全性越来越重要，现在设计已要求手动现地应急控制与远程自动控制都要独立考虑，而对于绝对值多圈编码器的使用，不再使用增量值编码器或单圈绝对值编码器，也几乎已经为行业规范了。过去，水闸控制中，绝对值多圈编码器大多选用了SSI（同步串联）输出信号，而现在设计安全性的要求下，遇到了两个困难：

一．原SSI编码器的两个困难

1．        SSI信号手、自控制无法独立。

     SSI信号为时钟同步串联信号，点对点传输，时钟发送与信号接收只能为同一个设备，如果编码器信号连接现地闸门开度仪表，就不能再给自动控制的PLC信号，而只能由闸门开度仪表再输出信号给PLC，这样，系统的可靠性都建立在闸门开度仪上，而SSI闸门开度仪售价高，厂家良莠不齐，存在较大安全隐患；如果编码器信号直接输出给PLC，只有少数欧洲品牌PLC有SSI接口，如西门子S7-300(S7-200就没有)，这样造价高，可选面少，而且现地手动控制的信号要依赖于自动控制的PLC给，失去了手动应急控制的意义。

2．        SSI信号端口无法插入防雷器，较易被损坏。

     SSI信号为“同步”串联信号，其实并不完全同步，其由接收设备发送时钟到编码器，编码器再发送信号到接收设备，内部“同步”比较，有一个同步时间差的范围要求，一旦插入防雷器，或电缆较长、电缆不专业，信号的同步性超出了偏差范围，数据就会跳码，而无法正常工作。我公司过去多年研发过SSI防雷器，在实验阶段都可以符合同步性偏差范围，可在现场条件下，往往无法保证SSI信号的同步性而跳码，而不得不放弃。由于无法加入信号防雷器，SSI编码器每年被打坏的数量很多，包括德国著名品牌的，例如江苏三河闸，使用63个德国著名品牌SSI编码器，每年被雷击打坏的约3-5个。

二．绝对值编码器双输出信号的解决方案

       为了解决如上的问题，三峡水电站是用了两套闸门开度传感器作为备份，这样对于大多数闸门控制是不现实的。在与国内水利设计单位及业主的多方讨论后，我们推出了双输出绝对值真多圈编码器，用于闸门开度仪的手、自独立并冗余控制，如下示意图：

    GAX60..LB绝对值真多圈编码器，双信号输出为传统的4—20mA和总线型RS485