一,、問:增量旋轉(zhuǎn)編碼器選型有哪些注意事項(xiàng),?
應(yīng)注意三方面的參數(shù):
1. 械安裝尺寸,包括定位止口,,軸徑,,安裝孔位,;電纜出線方式;安裝空間體積,;工作環(huán)境防護(hù)等級是否滿足要求,。
2. 分辨率,即編碼器工作時每圈輸出的脈沖數(shù),,是否滿足設(shè)計(jì)使用精度要求,。
3. 電氣接口,編碼器輸出方式常見有推拉輸出(F型HTL格式),電壓輸出(E),,集電極開路(C,,常見C為NPN型管輸出,C2為PNP型管輸出),,長線驅(qū)動器輸出,。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。
二,、問:請教如何使用增量編碼器,?
增量型旋轉(zhuǎn)編碼器有分辨率的差異,使用每圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)來計(jì)量,,數(shù)目從6到5400或更高,,脈沖數(shù)越多,分辨率越高,;這是選型的重要依據(jù)之一,。
增量型編碼器通常有三路信號輸出(差分有六路信號):A,B和Z,一般采用TTL電平,,A脈沖在前,,B脈沖在后,A,B脈沖相差90度,,每圈發(fā)出一個Z脈沖,,可作為參考機(jī)械零位。一般利用A超前B或B超前A進(jìn)行判向,,我公司增量型編碼器定義為軸端看編碼器順時針旋轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn),,A超前B為90°,反之逆時針旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)B超前A為90°,。也有不相同的,,要看產(chǎn)品說明。
使用PLC采集數(shù)據(jù),,可選用高速計(jì)數(shù)模塊,;使用工控機(jī)采集數(shù)據(jù),可選用高速計(jì)數(shù)板卡,;使用單片機(jī)采集數(shù)據(jù),,建議選用帶光電耦合器的輸入端口。
建議B脈沖做順向(前向)脈沖,,A脈沖做逆向(后向)脈沖,,Z原點(diǎn)零位脈沖。
在電子裝置中設(shè)立計(jì)數(shù)棧,。
三,、關(guān)于戶外使用或惡劣環(huán)境下使用
有網(wǎng)友來email問,,他的設(shè)備在野外使用,現(xiàn)場環(huán)境臟,,而且怕撞壞編碼器,。
我公司有鋁合金(特殊要求可做不銹鋼材質(zhì))密封保護(hù)外殼,雙重軸承重載型編碼器,,放在戶外不怕臟,鋼廠,、重型設(shè)備里都可以用,。不過如果編碼器安裝部分有空間,我還是建議在編碼器外部再加裝一防護(hù)殼,,以加強(qiáng)對其進(jìn)行保護(hù),,必竟編碼器屬精密元件,一臺編碼器和一個防護(hù)殼的價值比較還是有一定差距的,。
四,、從接近開關(guān)、光電開關(guān)到旋轉(zhuǎn)編碼器
工業(yè)控制中的定位,,接近開關(guān),、光電開關(guān)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟了,而且很好用,??墒牵S著工控的不斷發(fā)展,,又有了新的要求,,這樣,選用旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)就突出了:
信息化:除了定位,,控制室還可知道其具體位置,;
柔性化:定位可以在控制室柔性調(diào)整;
現(xiàn)場安裝的方便和安全,、長壽:拳頭大小的一個旋轉(zhuǎn)編碼器,,可以測量從幾個μ到幾十、幾百米的距離,,n個工位,,只要解決一個旋轉(zhuǎn)編碼器的安全安裝問題,可以避免諸多接近開關(guān),、光電開關(guān)在現(xiàn)場機(jī)械安裝麻煩,,容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問題,。由于是光電碼盤,,無機(jī)械損耗,,只要安裝位置準(zhǔn)確,其使用壽命往往很長,。
多功能化:除了定位,,還可以遠(yuǎn)傳當(dāng)前位置,換算運(yùn)動速度,,對于變頻器,,步進(jìn)電機(jī)等的應(yīng)用尤為重要。
經(jīng)濟(jì)化:對于多個控制工位,,只需一個旋轉(zhuǎn)編碼器的成本,,以及更主要的安裝、維護(hù),、損耗成本降低,,使用壽命增長,其經(jīng)濟(jì)化逐漸突顯出來,。
如上所述優(yōu)點(diǎn),,旋轉(zhuǎn)編碼器已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用于各種工控場合。
五,、關(guān)于電源供應(yīng)及編碼器和PLC連接:
一般編碼器的工作電源有三種:5Vdc,、5-13 Vdc或11-26Vdc。如果你買的編碼器用的是11-26Vdc的,,就可以用PLC的24V電源,,需注意的是:
1. 編碼器的耗電流,在PLC的電源功率范圍內(nèi),。
2. 編碼器如是并行輸出,,連接PLC的I/O點(diǎn),需了解編碼器的信號電平是推拉式(或稱推挽式)輸出還是集電極開路輸出,,如是集電極開路輸出的,,有N型和P型兩種,需與PLC的I/O極性相同,。如是推拉式輸出則連接沒有什么問題,。
3. 編碼器如是驅(qū)動器輸出,一般信號電平是5V的,,連接的時候要小心,,不要讓24V的電源電平串入5V的信號接線中去而損壞編碼器的信號端。(我公司也可以做寬電壓驅(qū)動器輸出(5-30 Vdc),,有此要求定貨時要注明)
六,、在很多的情況之下是編碼器并沒有壞,而只是干擾的原因,,造成波型不好,,導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn),。請教如何進(jìn)行判斷?
編碼器屬精密元件,,這主要因?yàn)榫幋a器周圍干擾比較嚴(yán)重,,比如:是否有大型電動機(jī)、電焊機(jī)頻繁起動造成干擾,,是否和動力線同一管道傳輸?shù)?。 ?/p>
選擇什么樣的輸出對抗干擾也很重要,,一般輸出帶反向信號的抗干擾要好一些,,即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-,其特征是加上電源8根線,,而不是5根線(共零)。帶反向信號的在電纜中的傳輸是對稱的,,受干擾小,,在接受設(shè)備中也可以再增加判斷(例如接受設(shè)備的信號利用A、B信號90°相位差,,讀到電平10,、11、01,、00四種狀態(tài)時,,計(jì)為一有效脈沖,此方案可有效提高系統(tǒng)抗干擾性能(計(jì)數(shù)準(zhǔn)確)),。
就是編碼器也有好壞,,其碼盤電子芯片內(nèi)部電路信號輸出的差別很大,要不然怎么一個1000線的增量型編碼器會從300多元到3000多元差別那么大呢?
①排除(搬離,、關(guān)閉,、隔離)干擾源,②判斷是否為機(jī)械間隙累計(jì)誤差,,③判斷是否為控制系統(tǒng)和編碼器的電路接口不匹配(編碼器選型錯誤),;①②③方法償試后故障現(xiàn)象排除,則可初步判斷,,若未排除須進(jìn)一步分析,。
判斷是否為編碼器自身故障的簡單方法是排除法。現(xiàn)在我公司編碼器已大規(guī)模生產(chǎn),,技術(shù)生產(chǎn)已成熟運(yùn)用,,產(chǎn)品故障率控制在千分之幾。排除法的具體方法是:用一臺相同型號的編碼器替換上去,,如果故障現(xiàn)象相同,,可基本排除是編碼器故障問題,,因?yàn)閮膳_編碼器同時有故障的小概率事件發(fā)生可能很小,可以看作為0,。假如換一臺相同型號編碼器上去,,故障現(xiàn)象立刻排除,則可基本判定是編碼器故障,。
七,、何為長線驅(qū)動?普通型編碼器能否遠(yuǎn)距離傳送,?
答:長線驅(qū)動也稱差分長線驅(qū)動,,5V,TTL的正負(fù)波形對稱形式,,由于其正負(fù)電流方向相反,,對外電磁場抵消,故抗干擾能力較強(qiáng),。普通型編碼器一般傳輸距離是100米,,如果是24V HTL型且有對稱負(fù)信號的,傳輸距離300-400米,。
八,、問:能否簡單介紹旋轉(zhuǎn)編碼器檢測直線位移的方法?
答: 1,,使用“彈性連軸器”將旋轉(zhuǎn)編碼器與驅(qū)動直線位移的動力裝置的主軸直接聯(lián)軸,。
2,使用小型齒輪(直齒,,傘齒或蝸輪蝸桿)箱與動力裝置聯(lián)軸,。
3,使用在直齒條上轉(zhuǎn)動的齒輪來傳遞直線位移信息,。
4,,在傳動鏈條的鏈輪上獲得直線位移信息。
5,,在同步帶輪的同步帶上獲得直線位移信息,。
6,使用安裝有磁性滾輪的旋轉(zhuǎn)編碼器在直線位移的平整鋼鐵材料表面獲得位移信息(避免滑差),。
7,,使用類似“鋼皮尺”的“可回縮鋼絲總成”連接旋轉(zhuǎn)編碼器來探測直線位移信息(數(shù)據(jù)處理中須克服疊層卷繞誤差)。
8,,類似7,,使用帶小型力矩電機(jī)的“可回縮鋼絲總成”連接旋轉(zhuǎn)編碼器來探測直線位移信息(目前德國有類似產(chǎn)品,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,幾乎無疊層卷繞誤差),。
九,、增量光柵Z信號可否作零點(diǎn)?圓光柵編碼器如何選用,?
無論直線光柵還是軸編碼器其Z信號的均可達(dá)到同AB信號相同的精確度,,只不過軸編碼器是一圈一個,而直線光柵是每隔一定距離一個,,用這個信號可達(dá)到很高的重復(fù)精度,。可先用普通的接近開關(guān)初定位,,然后找最為接近的Z信號(每次同方向找),,裝的時候不要望忘了將其相位調(diào)的和光柵相位一致,否則不準(zhǔn),。
根據(jù)你的細(xì)分精度要求和分辯率要求選用,。精度高自然要選用每周線紋高的,精度不高,,就沒必要選用高線紋數(shù)的圓光柵編碼器了,。
十、增量型編碼器和絕對型編碼器有何區(qū)別,?做一個伺服系統(tǒng)時怎么選擇呢?
常用的為增量型編碼器,,如果對位置,、零位有嚴(yán)格要求用絕對型編碼器。伺服系統(tǒng)要具體分析,,看應(yīng)用場合,。
測速度用常用增量型編碼器,可無限累加測量,;測位置用絕對型編碼器,,位置唯一性(單圈或多圈),最終看應(yīng)用場合,,看要實(shí)現(xiàn)的目的和要求,。