你用過絕對值編碼器嗎?它絕對是最精確的測量方式,沒有之一!

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旋轉增量值編碼器以轉動時輸出脈衝,透過計數裝置來計算其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數裝置的內部記憶來記住位置。這樣,當停電後,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈衝過程中,也不能有干擾而丟失脈衝,不然,計數裝置計算並記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產結果出現後才能知道。

解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數裝置的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。

你用過絕對值編碼器嗎?它絕對是最精確的測量方式,沒有之一!

這樣的方法對有些工控專案比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機後就要知道準確位置),於是就有了絕對編碼器的出現。

絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16線……編排,這樣,在編碼器的每一個位置,透過讀取每道刻線的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進位制編碼(格雷碼),這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。

絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什麼時候需要知道位置,什麼時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、資料的可靠性大大提高了。

旋轉單圈絕對值編碼器,以轉動中測量光電碼盤各道刻線,以獲取唯一的編碼,當轉動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼

只能用於旋轉範圍360度以內的測量,稱為單圈絕對值編碼器。

如果要測量旋轉超過360度範圍,就要用到多圈絕對值編碼器。

編碼器生產廠家運用鐘錶齒輪機械的原理,當中心碼盤旋轉時,透過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴大編碼器的測量範圍,這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯一不重複,而無需記憶。

多圈編碼器另一個優點是由於測量範圍大,實際使用往往富裕較多, 這樣在安裝時不必要費勁找零點, 將某一中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝除錯難度。

絕對值編碼器長度測量的應用

一.絕對值旋轉編碼器的機械安裝:

絕對值旋轉編碼器的機械安裝有高速端安裝、低速端安裝、輔助機械裝置安裝等多種形式。

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1. 高速端安裝:安裝於動力馬達轉軸端(或齒輪連線),此方法優點是解析度高,由於多圈編碼器有4096圈,馬達轉動圈數在此量程範圍內,可充分用足量程而提高解析度,缺點是運動物體透過減速齒輪後,來回程有齒輪間隙誤差,一般用於單向控制定位。另外編碼器直接安裝於高速端,馬達抖動須較小,不然易損壞編碼器。

2. 低速端安裝:

你用過絕對值編碼器嗎?它絕對是最精確的測量方式,沒有之一!

安裝於減速齒輪後,如捲揚鋼絲繩捲筒的軸端或最後一節減速齒輪軸端,此方法已無齒輪來回程間隙,測量較直接,精度較高。

另外,GPMV0814機械轉數為90圈,用此方法較合理,如果捲筒轉數超過90圈,可用1:3或1:4齒輪組調整至轉數測量範圍內。

3 輔助機械安裝,收繩機械安裝:

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二.絕對值編碼器的訊號輸出

絕對值編碼器訊號輸出有並行輸出、序列輸出、匯流排型輸出、變送一體型輸出

1. 並行輸出:

絕對值編碼器輸出的是多位數碼(格雷碼或純二進位制碼),並行輸出就是在介面上有多點高低電平輸出,以代表數碼的1或0,對於位數不高的絕對編碼器,一般就直接以此形式輸出數碼,可直接進入PLC或上位機的I/O介面,輸出即時,連線簡單。但是並行輸出有如下問題:

1。必須是格雷碼,因為如是純二進位制碼,在資料重新整理時可能有多位變化,讀數會在短時間裡造成錯碼。

2。所有介面必須確保連線好,因為如有個別連線不良點,該點電位始終是0,造成錯碼而無法判斷。

3。傳輸距離不能遠,一般在一兩米,對於複雜環境,最好有隔離。

4。對於位數較多,要許多芯電纜,並要確保連線優良,由此帶來工程難度,同樣,對於編碼器,要同時有許多節點輸出,增加編碼器的故障損壞率。

2. 序列SSI輸出:

序列輸出就是透過約定,在時間上有先後的資料輸出,這種約定稱為通訊規約,其連線的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。

由於絕對值編碼器好的廠家都是在德國,所以序列輸出大部分是與德國的西門子

配套的,如SSI同步序列輸出。

3. 現場匯流排型輸出

現場匯流排型編碼器是多個編碼器各以一對訊號線連線在一起,透過設定地址, 用通訊方式傳輸訊號,訊號的接收裝置只需一個介面,就可以讀多個編碼器訊號。匯流排型編碼器訊號遵循RS485的物理格式,其訊號的編排方式稱為通訊規約,目前全世界有多個通訊規約,各有優點,還未統一,編碼器常用的通訊規約有如下幾種:

PROFIBUS-DP;PROFINET;CAN;DeviceNet; Interbus等匯流排型編碼器可以節省連線線纜、接收裝置介面,傳輸距離遠,在多個編碼器集中控制的情況下還可以大大節省成本。

4.變送一體型輸出

一些編碼器具有一些特定輸出方法,其有模擬量4—20mA輸出、RS485數字輸出、14位並行輸出。

三.連線絕對編碼器的電氣二次裝置:

連線絕對值編碼器的裝置可以是可程式設計控制器PLC、上位機,也可以是專用顯示訊號轉換儀表,由儀表再輸出訊號給PLC或上位機。

1.直接進入PLC或上位機:

編碼器如果是並行輸出的,可以直接連線PLC或上位機的輸入輸出接點I/O,其訊號數學格式應該是格雷碼。編碼器有多少位就要佔用PLC的多少位接點,如果是24伏推輓式輸出,高電平有效為1,低電平為0;如果是集電極開路NPN輸出,則連線的接點也必須是NPN型的,其低電平有效,低電平為1。

2.編碼器如果是序列輸出的,由於通訊協議的限制,後接電氣裝置必須有對應的介面。

3.編碼器如是匯流排型輸出,接受裝置需配專用的匯流排模組,例如PROFIBUS-DP。但是,如選擇匯流排型輸出編碼器,在編碼器與接收裝置PLC中間,就無法加入其他顯示儀表,如需現場顯示,就要從PLC 再轉出訊號給與訊號匹配的顯示儀表。有些協議自定義的RS485輸出訊號進PLC的RS485介面,需PLC具有一定功能。