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有关增量型编码器选型使用注意事项

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/8/9     浏览次数:    

一、问:增量旋转编码器选型有哪些注意事项?

应注意三方面的参数:

  1.械安装尺寸,包括定位止口,轴径,安装孔位;电缆出线方式;安装空间体积;工作环境防护等级是否满足要求。

  2.分辨率,即编码器工作时每圈输出的脉冲数,是否满足设计使用精度要求。

  3.电气接口,编码器输出方式常见有推拉输出(F型HTL格式),电压输出(E),集电极开路(C,常见C为NPN型管输出,C2为PNP型管输出),长线驱动器输出。其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。


二、问:请教如何使用增量编码器?

  1,增量型旋转编码器有分辨率的差异,使用每圈产生的脉冲数来计量,数目从6到5400或更高,脉冲数越多,分辨率越高;这是选型的重要依据之一。

  2,增量型编码器通常有三路信号输出(差分有六路信号):A,B和Z,一般采用TTL电平,A脉冲在前,B脉冲在后,A,B脉冲相差90度,每圈发出一个Z脉冲,可作为参考机械零位。一般利用A超前B或B超前A进行判向,我公司增量型编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转为正转,A超前B为90°,反之逆时针旋转为反转B超前A为90°。也有不相同的,要看产品说明。

  3,使用PLC采集数据,可选用高速计数模块;使用工控机采集数据,可选用高速计数板卡;使用单片机采集数据,建议选用带光电耦合器的输入端口。

  4,建议B脉冲做顺向(前向)脉冲,A脉冲做逆向(后向)脉冲,Z原点零位脉冲。

  5,在电子装置中设立计数栈。


三、关于户外使用或恶劣环境下使用

  有网友来email问,他的设备在野外使用,现场环境脏,而且怕撞坏编码器。

  我公司有铝合金(特殊要求可做不锈钢材质)密封保护外壳,双重轴承重载型编码器,放在户外不怕脏,钢厂、重型设备里都可以用。不过如果编码器安装部分有空间,我还是建议在编码器外部再加装一防护壳,以加强对其进行保护,必竟编码器属精密元件,一台编码器和一个防护壳的价值比较还是有一定差距的。


四、从接近开关、光电开关到旋转编码器:

  工业控制中的定位,接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了,而且很好用。可是,随着工控的不断发展,又有了新的要求,这样,选用旋转编码器的应用优点就突出了:

  信息化:除了定位,控制室还可知道其具体位置;

  柔性化:定位可以在控制室柔性调整;现场安装的方便和安全、长寿:拳头大小的一个旋转编码器,可以测量从   几个μ到几十、几百米的距离,n个工位,只要解决一个旋转编码器的安全安装问题,可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦,容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。由于是光电码盘,无机械损耗,只要安装位置准确,其使用寿命往往很长。

  多功能化:除了定位,还可以远传当前位置,换算运动速度,对于变频器,步进电机等的应用尤为重要。

  经济化:对于多个控制工位,只需一个旋转编码器的成本,以及更主要的安装、维护、损耗成本降低,使用寿命 增长,其经济化逐渐突显出来。

  如上所述优点,旋转编码器已经越来越广泛地被应用于各种工控场合。


五、关于电源供应及编码器和PLC连接:

  一般编码器的工作电源有三种:5Vdc、5-12 Vdc或12-26Vdc。如果你买的编码器用的是11-26Vdc的,就可以用PLC的24V电源,需注意的是:

  1. 编码器的耗电流,在PLC的电源功率范围内。

  2. 编码器如是并行输出,连接PLC的I/O点,需了解编码器的信号电平是推拉式(或称推挽式)输出还是集电极开路输出,如是集电极开路输出的,有N型和P型两种,需与PLC的I/O极性相同。如是推拉式输出则连接没有什么问题。

  3. 编码器如是驱动器输出,一般信号电平是5V的,连接的时候要小心,不要让24V的电源电平串入5V的信号接线中去而损坏编码器的信号端。(我公司也可以做宽电压驱动器输出(5-30 Vdc),有此要求定货时要注明)


  六、在很多的情况之下是编码器并没有坏,而只是干扰的原因,造成波型不好,导致计数不准。请教如何进行判断?

  编码器属精密元件,这主要因为编码器周围干扰比较严重,比如:是否有大型电动机、电焊机频繁起动造成干扰,是否和动力线同一管道传输等。

  选择什么样的输出对抗干扰也很重要,一般输出带反向信号的抗干扰要好一些,即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-,其特征是加上电源8根线,而不是5根线(共零)。带反向信号的在电缆中的传输是对称的,受干扰小,在接受设备中也可以再增加判断(例如接受设备的信号利用A、B信号90°相位差,读到电平10、11、01、00四种状态时,计为一有效脉冲,此方案可有效提高系统抗干扰性能(计数准确))。就是编码器也有好坏,其码盘\电子芯片\内部电路\信号输出的差别很大,要不然怎么一个1000线的增量型编码器会从300多元到3000多元差别那么大呢?①排除(搬离、关闭、隔离)干扰源,②判断是否为机械间隙累计误差,③判断是否为控制系统和编码器的电路接口不匹配(编码器选型错误);①②③方法偿试后故障现象排除,则可初步判断,若未排除须进一步分析。判断是否为编码器自身故障的简单方法是排除法。现在我公司编码器已大规模生产,技术生产已成熟运用,产品故障率控制在千分之几。排除法的具体方法是:用一台相同型号的编码器替换上去,如果故障现象相同,可基本排除是编码器故障问题,因为两台编码器同时有故障的小概率事件发生可能很小,可以看作为0。假如换一台相同型号编码器上去,故障现象立刻排除,则可基本判定是编码器故障。


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