詳細(xì)介紹
德國(guó)HENGSTLER亨士樂編碼器中國(guó)核心供應(yīng)
是相對(duì)于增量而言的,顧名思義,所謂就是編碼器的輸出信號(hào)在一周或多周運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,其每一位置和角度所對(duì)應(yīng)的輸出編碼值都是唯yi對(duì)應(yīng)的,如此,便具備掉電記憶之功能也。
式編碼器是依據(jù)計(jì)算機(jī)原理中的位碼來(lái)設(shè)計(jì)的,比如:8位碼(0000 0011),16位碼,32位碼等。把這些位碼信息反映在編碼器的碼盤上,就是多道光通道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排。如此編排的結(jié)果,比如對(duì)一個(gè)單圈式而言,便是把一周360°分為2的4次方,2的8次方,2的16次方,,,,位數(shù)越高,則精度越高,量程亦越大。這樣,在編碼器的每一個(gè)位置,通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Yi的2進(jìn)制編碼(格雷碼),這就稱為n位編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是唯yi的,它無(wú)需記憶,無(wú)需找參考點(diǎn),而且不用一直計(jì)數(shù),什么時(shí)候需要知道位置,什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。
單圈值編碼器到多圈值編碼器
旋轉(zhuǎn)單圈值編碼器,以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光電碼盤各道刻線,以獲取唯yi的編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過360度時(shí),編碼又回到原點(diǎn),這樣就不符合編碼唯yi的原則,這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量,稱之為單圈值編碼器。
如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍,就要用到多圈值編碼器。
編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),通過齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍,這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器,它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,每個(gè)位置編碼唯yi不重復(fù),而無(wú)需記憶。
多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大,實(shí)際使用往往富裕較多,這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn),將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以,而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。
值編碼器的信號(hào)輸出(Signal Output)
值編碼器信號(hào)輸出有并行輸出、串行輸出、總線型輸出、變送一體型輸出
1.并行輸出(Parallel):
值編碼器輸出的是多位數(shù)碼(格雷碼或純二進(jìn)制碼),并行輸出就是所有信號(hào)各占一信號(hào)線同時(shí)輸出,以代表數(shù)碼的1或0,對(duì)于位數(shù)不高的編碼器,一般就直接以此形式輸出數(shù)碼,可直接進(jìn)入PLC或上位機(jī)的I/O接口,輸出即時(shí),連接簡(jiǎn)單。但是并行輸出有如下問題:
1。最hao為格雷碼,因?yàn)槿缡羌兌M(jìn)制碼,在數(shù)據(jù)刷新時(shí)可能有多位同時(shí)變化,讀數(shù)會(huì)在短時(shí)間里造成錯(cuò)碼。而格雷碼每次只有一位發(fā)生變化,減少錯(cuò)碼的可能。
2。所有接口必須確保連接好,因?yàn)槿缬袀€(gè)別連接不良點(diǎn),該點(diǎn)電位始終是0,造成錯(cuò)碼而無(wú)法判斷。
3。傳輸距離不能遠(yuǎn),一般在一兩米左右,對(duì)于復(fù)雜環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng),最hao有隔離。
4。對(duì)于位數(shù)較多,要許多芯電纜,并要確保連接優(yōu)良,由此帶來(lái)工程難度,同樣,對(duì)于編碼器,要同時(shí)有許多節(jié)點(diǎn)輸出,增加編碼器的故障損壞率。
德國(guó)HENGSTLER亨士樂編碼器中國(guó)核心供應(yīng)
串行SSI輸出(Serial Synchronous Interface):
串行輸出就是通過一定的協(xié)議,在時(shí)間上有先后的數(shù)據(jù)輸出,這種約定稱為通訊規(guī)約,其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。由于值編碼器好的廠家都是在德國(guó),所以串行輸出大部分是與德國(guó)的西門子配套的,如SSI同步串行輸出。串行輸出連接線少,傳輸距離遠(yuǎn),對(duì)于編碼器的保護(hù)和可靠性就大大提高了。一般高位數(shù)的編碼器都是用串行輸出的。
1.現(xiàn)場(chǎng)總線型輸出(BUS)
現(xiàn)場(chǎng)總線型編碼器是多個(gè)編碼器各以一對(duì)信號(hào)線連接在一起,通過設(shè)定地址,用通訊方式傳輸信號(hào),信號(hào)的接收設(shè)備只需一個(gè)接口,就可以讀
多個(gè)編碼器信號(hào)??偩€型編碼器信號(hào)遵循RS485的物理格式,其信號(hào)的編排方式稱為通訊規(guī)約,目前全世界有多個(gè)通訊規(guī)約,各有優(yōu)點(diǎn),還未統(tǒng)一,編碼器常用的通訊規(guī)約有如下幾種:
PROFIBUS-DP; CAN; DeviceNet; Interbus等
總線型編碼器可以節(jié)省連接線纜、接收設(shè)備接口,傳輸距離遠(yuǎn),在多個(gè)編碼器集中控制的情況下還可以大大節(jié)省成本。
4.變送一體型輸出
變送也就是其信號(hào)已經(jīng)在編碼器內(nèi)換算后直接變送輸出,其有模擬量4—20mA輸出、RS485數(shù)字輸出、14位并行輸出等。
式編碼器選型常用參數(shù)
1.單圈型(Singleturn)-需知道客戶所需求的位數(shù),又叫解析度(Resolution),比如10 bits ,又稱1024 positions,12bits =4096positions 等。
2.多圈型(Multiturn)-此時(shí)除了問他單圈的解析度外,還有就是他所需求的圈數(shù)(revolution),所以一個(gè)多圈型編碼器的位數(shù)是單圈位數(shù)和多圈圈數(shù)的總合。比如:一個(gè)編碼器的單圈解析度為4096/12bits ,圈數(shù)為13bits,那么這個(gè)編碼器的總輸出位數(shù)就是12+13=25bits .
3.信號(hào)輸出及接口形式(Signal and Output)-首先有數(shù)碼輸出和模擬輸出,但一般是以數(shù)碼為主。編碼輸出有:并行輸出,串行輸出,總線接口等。
4.編碼器電源電壓(Power)-問清楚他所選用編碼器的工作電源電壓。
5.輸出碼制(Code)-式編碼器輸出之編碼同計(jì)算機(jī)中所用到的碼制是一樣的,也有自然二進(jìn)制,BCD,格雷碼,余格雷碼等。其中常用的也就是自然二進(jìn)制(natural binary code),格雷碼(gray code),因?yàn)楦窭状a有優(yōu)于自然二進(jìn)制的特點(diǎn),故一般采用格雷碼為多。
6.編碼器溫度范圍(Temparature Range)-此相應(yīng)客戶的具體要求而幫對(duì)方選擇之。此又分使用溫度和存放溫度。
7.編碼器轉(zhuǎn)速范圍(Speed)-此相亦需滿足客戶的具體要求,一般良好之編碼器的機(jī)械轉(zhuǎn)速可達(dá)到5000~6000rpm.
8.IP防護(hù)等級(jí)(Protection)-此防護(hù)等級(jí)又分為外蓋防護(hù)等級(jí)和軸徑處的防護(hù)等級(jí)。其以IP67為最gao級(jí)別。
最后,基本上,如能提供了以上這么多數(shù)據(jù)后,已經(jīng)可以很好的幫客戶選擇合適的編碼器了。其他所牽涉到的具體問題,則再視具體情況而做出解決。
連接編碼器的電氣二次設(shè)備:
連接值編碼器的設(shè)備可以是可編程控制器PLC、上位機(jī),也可以是顯示信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表,由儀表再輸出信號(hào)給PLC或上位機(jī)(數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng))。
1.直接進(jìn)入PLC或上位機(jī):
編碼器如果是并行輸出的,可以直接連接PLC或上位機(jī)的輸入輸出接點(diǎn)I/O,其信號(hào)數(shù)學(xué)格式應(yīng)該是格雷碼。編碼器有多少位就要占用PLC的多少位接點(diǎn),如果是24伏推挽式輸出,高電平有效為1,低電平為0;如果是集電極開路NPN輸出,則連接的接點(diǎn)也必須是NPN型的,其低電平有效,低電平為1。
2.編碼器如果是串行輸出的,由于通訊協(xié)議的限制,后接電氣設(shè)備必須有對(duì)應(yīng)的接口。
例如SSI串行,可連接西門子的S7-300系列的PLC,有SM338等模塊,或S7-400的FM451等模塊,對(duì)于其他品牌的PLC,往往沒有模塊或有模塊也很貴。
3.編碼器如是總線型輸出,接受設(shè)備需配的總線模塊,例如PROFIBUS-DP。
但是,如選擇總線型輸出編碼器,在編碼器與接收設(shè)備PLC中間,就無(wú)法加入其他顯示儀表,如需現(xiàn)場(chǎng)顯示,就要從PLC 再轉(zhuǎn)出信號(hào)給與信號(hào)匹配的顯示儀表。
有些協(xié)議自定義的RS485輸出信號(hào)進(jìn)PLC的RS485接口,需PLC具有智能編程功能。
復(fù)合型編碼器(Complex Encoder)
隨著編碼器應(yīng)用的場(chǎng)合和用途越來(lái)越多,越來(lái)越廣,其產(chǎn)品也出現(xiàn)了品類眾多的局面。有的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要增量信號(hào)同值同時(shí)出現(xiàn)并測(cè)量的狀況,為了解決這種問題,復(fù)合型編碼器便應(yīng)運(yùn)而生。
復(fù)合型編碼器便是在同一個(gè)編碼器的光盤上,同時(shí)刻有增量式信號(hào)軌道和式信號(hào)軌道,在經(jīng)電路處理后,便可在輸出端得到增量的脈