A Comprehensive A Incremental Encoders ve Onların Kullandıkları Vakaları Industrial Otomasyon Otomasyon Otomasyon Otomasyon

Hassas Hareketin Arkası: Endüstri Otomasyonunda Aital Encoders

Modern endüstriyel otomasyon, tam olarak ölçüp kontrol etme yeteneğine bağlıdır. Yüksek hızlı bir CNC makinesinin robotik bir kolun hassas konumlanmasına bağlı olarak, doğru geri bildirimler, malzeme işleme ve kontrol sistemleriyle bu kritik geri bildirimler sağlar.

Bu kılavuz, yeni bir hareket kontrol sistemi tasarlarken veya mevcut bir tane sorun gidermeniz için, doğru modeli nasıl seçilir ve endüstriyel otomasyondaki en yaygın uygulamaları nasıl seçilir.Yeni bir hareket kontrol sistemi tasarlarsanız veya mevcut bir tane sorun gidermeniz önemlidir.

Bir A Incremental Encoder Nedir?

Bir artışçı, milinin her pozisyon için eşsiz bir dijital kodun nasıl kaldırıldığını tespit eden bir cihazdır (veya lineer encoders durumunda lineer yer değiştirme). Bu puls, göreceli bir hareketle ifade eder: onları sayarak, bir kontrol sistemi, milinin bilinen bir başlangıç noktasından nasıl döndüğünü belirleyebilir.Her pozisyon için eşsiz bir dijital kodun aksine, güç kaldırıldığında artışla ilgili pozisyon bilgilerini korur.

Aital encoders, geri dönüş ve lineer konfigürasyonlarda mevcuttur. Rotary encoders en yaygın ve bu makalenin odağıdır. Maliyet, boyut ve basitlik önemli olan uygulamalarda kullanılır ve başlangıçta bir kez referans hareketi kabul edilebilir.

Nasıl Aremental Encoders Work

Temel İşletim Prensibi

Tipik bir artışlı geri dönüş hızının kalbinde, diskin şeffaf ve tıkanması ile diskin (veya kuzeyden güneye) veya manyetik kutuplar kuzey ve güney ( manyetik kodlayıcılar) bir sensör – optik veya manyetik-parçacıklı-parçacıklı-parçacıklı modele geçiş yapar.

Çıktı Kanallar: A, B ve Z

En Artışlı kodlayıcıların çoğu üç çıkış kanalı sağlar:

• [FONT:0]Channel A - İlk pul tren. Pulses, encoder'in puanlanan PPR'de meydana gelir.
• [FONT=0)Channel B) - Kanal A.'den 90 elektrik derece ile dengelemek, A ve B arasındaki faz ilişkisi, rotasyon yönünü belirlemenize olanak sağlar.
• [FONT:0)Channel Z (Index)) – Devrim başına bir darbe, tipik olarak belirli bir mekanik pozisyonla uyumludur. Z nabız, bir pozisyon sayacı sıfırlayacak şekilde kullanılır, kesin bir pozisyon yerine mutlak bir pozisyon için referans noktası sağlar.

Quadrature Çıktı

A ve B arasındaki 90° faz değişimi dört kez çağrılmaktadır.Her iki kanalda yükselen ve düşen kenarları sayarak (4x interpolasyon), bir kontrol cihazı encoder'in temel PPR kararının dört katına ulaşabilir. Örneğin, 64 PPR encoder, dört kat daha fazla devrime etkili bir şekilde katkıda bulunabilir.

Signal Tipleri

Çeşitli elektrik formatlarında kodlayıcılar çıktı sinyalleri:

• [FONT:0)Push-Pull (HTL)) - Daha uzun kablo çalışır ve gürültülü ortamlar için uygundur; endüstriyel uygulamalarda yaygın.
• [FONT:0)Line Sürücü (RS422, TTL))[GÜNCÜCÜSTRİYE) - Gürültüyü reddetme ve çok yüksek frekansları desteklemeyi reddeden diferansiyel sinyaller; yüksek hızlı veya uzun mesafe uygulamaları için gerekli.
• [FONT:0) Açık Kollektif (NPN veya PNP))[ Basit ve maliyetle etkisiz ama daha az gürültü-immune ve sınırlı frekans.

Anahtar Özellikler ve Özellikler

Doğru artımlı encoder'i seçmek birkaç performans parametresini anlamalıdır:

Karar (Puls Per Revolution)

Çözümü tam mil devriminde üretilen puls sayısıdır. 100 PPR'den 10.000'den fazla PPR'ye kadar toplam ölçümler, ancak kontrol sisteminde daha yüksek bant genişliği gerektirir ve maksimum elektrik frekansı ile sınırlı olabilir.

En Fazla Yanıt Frekansı

Bu spesifikasyon en yüksek nabız frekansının güvenilir bir şekilde üretebileceğini tanımlar. Elektronik ve algılama teknolojisinin bir fonksiyonudur. Yüksek hızlı motor milleri için, yüksek bir yanıt frekansı nabız kaybından kaçınmak önemlidir. İlişki: Max RPM = (Max Frekans / PPR) * 60.

Çevre İçgörü Koruma (IP Rating)

Endüstriyel ortamlar toz, nem, petrol ve yıkan kimyasalları açığa çıkarır. IP65, IP67 veya IP69K gibi IP6 ratings, ağır yıkama veya gıda işleme için IP69K gereklidir.

İşletim Sıcaklık

Encoders uygulamanın çevre sıcaklığında güvenilir şekilde çalışmalıdır. Standart endüstriyel kodlayıcılar genellikle kapak -20°C'ye +85°C. Genişletilmiş sıcaklık aralıkları aşırı ortamlar için mevcuttur.

Dağıtıp ve Shaft Type

Ortak konfigürasyonlar, bir fikre sahip sağlam mil içerir, boş mil (örneğin-bore veya kör delik) ve servo arsa.Her takım farklı motor ve mekanik arayüzler.

Çıktı Sürücüler

Dikkat edildiği gibi, it-pull (HTL), line sürücüsü (TTL/RS422) arasındaki seçim, gürültü bağışıklığı, kablo uzunluğu ve alma kontrolörü ile uyumluluk gösterir.

Aremental Encoders

Optik Encoders

Optik kodlamalar bir ışık kaynağı (LED), bir kodlanmış disk ve fotodetektörler sunar. En yüksek çözünürlük ve doğruluk sunar, genellikle 10.000 PPR'yi aşıyorlar. Ancak, ışık yolunu engelleyebilirler.

Manyetik Encoders

Manyetik kodlamacılar, birçok endüstriyel uygulama için tipik olarak daha düşük, ancak sert ortamlarda, örneğin çelik değirmenleri ve yüksek otoyol araçlarına karşı daha sağlamdır.

Capacitive Encoders

Capacitive encoders, bir modelli rotor dönen bir rotor rotasyon olarak değişiklikler ölçmektedir. Orta bir zemin sunar: optik kodlamalardan daha iyi bağışıklık ve manyetik kodlayıcılardan daha yüksek çözünürlük. Ayrıca manyetik müdahaleye daha az hassastır.

Inductive Encoders

İndüktif kodlayıcılar metalik bir hedef tarafından önerilen değişiklikleri kullanır. Onlar son derece sağlam ve toz, nem ve sıcaklık aşırıları için çok yönlüdür. Karar, onları çelik işleme ve madencilik gibi ağır-duty uygulamaları için uygun hale getirir.

Industrial Automation'da Ortak Kullanım Vakaları

Z ve Stepper Motor Kontrolü

Incremental encoders kapalı motor kontrolü için geri bildirim döngüsü sağlar. servo sistemlerde, gerçek pozisyon ve hızları sürücüye rapor ederler ve bu değerlerin mevcut olarak ayarlanan ve ayarlandığında, bir encoder yanlış adımları tespit edebilir ve bu, robotik, CNC işleme ve pick-ve-place ekipmanlarını sunar.

Pozisyoning and Indexing

Otomatik konum sistemleri - dönüş indeksleme masaları, lineer kaydırakları ve gantry robotları gibi - tekrarlanabilir hareket için yükseltilebilir.Başlangıçta ortaya çıkan dizi, referans oluşturan ve sonraki hareketler yüksek doğrulukla bu referansla ilgili olarak yürütülür.

Cam ve Malzeme İşleme

konveyör sistemleri, kodlayıcılar kemer hızını ve birden fazla sürücüyü ölçtüler. Ayrıca, türcüler ve birikimli konveyörler ürün konumunu takip etmek için kullanılır.SICK artımlı kodlamalar için ).

Ambalaj Makineleri

Ambalaj hatları, film beslemesi, mühürleme ve etiketleme için kesin bir zaman gerektirir. Ana sürücü mildeki Incremental encoders tüm alt uç işlemleri için pozisyon referansını sağlar.

Tekstil, Baskı ve Dönüştürme

Web-fedilen süreçlerde - baskı basınları, laminatlar, katiller ve rewinds - web hızını ve uzunluğu ölçtüler. Ayrıca basılı işaretlerin konumunu takip ederek kayıt doğruluğunu kontrol ederler.

Asansörler ve Asansörler

Asansör sistemleri, araba hızını ve konumunu izlemek için daha fazla kodlayıcı kullanır. alt veya üst inişte bir aldatmaca ile birlikte, hassas zemin seviyesi ve düzgün hız / kesinti profilleri sağlar.

Rüzgar ve Güneş Enerji

Rüzgar türbinlerinde, kodlayıcılar rotor hızını ve yaw pozisyonunu ölçmektedir. Güneş pistlerinde, panellerin güneşi takip etmesini sağlarlar. Sert açık hava ortamı sağlam manyetik veya endüktif encoder teknolojisini gerektirir.

Laboratuvar ve Tıbbi Otomasyon

Yüksek çözünürlüklü optik artış encoders laboratuvar sentrifuges, tıbbi tarayıcılar ve hassas ve temiz çizgilerin önemli olduğu otomatik sıvı işleme sistemleri kullanılır.

Avantajları ve Sınırlamaları

Avantajları Avantajları Avantajları Avantajları

• [FONT:0) Yüksek Karar[[Dönetici:0) – Optik kodlayıcılar doğrusal sistemlerde alt-mikron konumlandırmasına olanak sağlar.
• [FONT:0]Cost-Effective[Dönetici:0)[Döneticileri, eşdeğer karar için mutlak kodlayıcılardan daha az pahalıdır.
• [FONT=0]Simple Interface[[Dönetici:0) - Rejim çıktısı, PLCs, hareket kontrolörleri ve sürücüler üzerinde standart karşı girişleri okumak kolaydır.
• [FONT:0)Küçük Boyut[DÜT:1) - Aremental encoders çok kompakt, motor ve makineler üzerinde sıkı alanlara sığabilir.
• [FONT:0) Yüksek Hız[[DÜT:1) – Sadece en yüksek rotasyon hızlarında çalışabilirler, sadece en yüksek yanıt frekansı ile sınırlı.

Sınırlamalar

• [FONT:0) Power-Up'da Mutlak Pozisyon Yok[DÜT:1) – Bir örnek oluşturmak için bir referans oluşturmak gerekir. Bu, başlangıç zamanı ekler ve ek bir ev sensörü gerektirebilir.
• [FONT=0) Gürültüye Uygunluk[Dönetici: 0)[Dönetici: 0) - Pulse sinyalleri sürücülerden elektrik gürültüsünden, rölelerden veya yakın kablolardan yozlanabilir. Proper kalkanlama, çarpıtılmış kablolama ve fark edilir sinyalleme (RS422) kritiktir.
• [FONT:0) AİBİDÜDÜDÜDÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN
• [FONT:0)Environmental Hassasiyet[DÜT:1) – Optik kodlayıcılar toz ve petrole karşı savunmasızdır. Manyetik encoders kontraksiyona karşı direnir, ancak daha düşük çözünürlük sunar.

Doğru Incremental Encoder

Bir uygulama için doğru encoder seçmek birkaç faktöre ağırlık verir:

1. [FONT=0)Resolution Required[[Dönetici:0)))[Dönetici: Motor kontrolü için, sürücü giriş kapasitesine encoder PPR ile eşleşen.For lineer konumlandırma için, lineer çözünürlüğünü ana vida veya kemer sıkma çapına göre hesaplayın.
2. [FONT:0)Environmental Koşullar[Dönemli: 1) Sıcaklık, nem, toz, vibrasyon ve kimyasal maruz kalma. Uygun bir IP derecelendirme ve algılama teknolojisi ile bir encoder seçin (sağlık için optik, temiz için)
3. [FONT=0]Elektrikli Interface[[Dönetici:0) [Dönetici] [Dönetici sürücüsünü sağlamak için) aşağıdakiler ile uyumludur.
4. [FONT=0]Mechanical Mounting[[Döncük: 1 ) – Katı mil, boş mil veya motor veya makine arayüzüne dayanan.Pify mil çapında, anahtar ve flange modeli.
5. [FONT=0) Hız ve Frekans[[Dönetici:0) – Encoder'in maksimum yanıt frekansının beklenen pul oranını maksimum mil hızında aşıyor.
6. [FONT=0)Bağlantı ve kablo[Dönetici: 1 ) - Bağlantı tipi (M12, M23, kablo bezi) ve kablo uzunluğu düşünün.

Detaylı seçim rehberliği için, [[Dynapar'ın artımlı bilgi tabanı[[DK:1) ve )Leine Linde endüstriyel encoder kaynakları).

Kontrol Sistemleri ile entegrasyon

Incremental encoders çeşitli otomasyon cihazlarına bağlanır:

Yüksek Hızlı Counters ile PLCs

Birçok PLC, yüksek hızlı karşı (HSC) girişleri doğrudan encoder pulları okuyabilmektedir. PLC pozisyon, hız ve yön içebilir. Bazı PLC işlevleri blokları da dört ayrılığı dekoding'i ele alabilir.

Hareket kontrolörleri ve Drives

Simülasyon sürücüleri ve standalone hareket kontrolörleri genellikle encoder geri bildirimlerini doğrudan kabul eder. Sürücü kapalı-loop hız ve tork kontrolü için encoder sinyalleri kullanır. Birçok sürücü aynı zamanda diğer cihazlar için kalibre sinyalleri simüle etti.

Okunma ve Ekran Modülleri

Özel karşı modüller (örneğin, [[Dönetici:0)Red Lion Controls[[Dönetici: 1) encoder girişleri ve görüntü pozisyonu, hız veya yerel bir ekran üzerinde uzun, genellikle alarm eşleri için röleleri ile.

Uzak I/O ve Fieldbus

Encoder sinyalleri, kanal ağlarında (PROFIFINET, EtherCAT, Modbus TCP) encoder'i okuyan ve pullarını ağ verilere dönüştürebilen uzaktan I/O modüllerini kullanarak iletilebilir.

En İyi Uygulamaları Uygulama ve Sorun Giderme

Kurulum İpuçları

• Motor mil ile encoder mil, aşınma ve darbe stresinden kaçınmak için 0.1 mm içinde.
• Titreşim iletmeden yanlış yönlendirme sağlayan esnek darbeler kullanın.
• Rota encoder kablolar motor güç kablolarından ayrı olarak kablolar - 20 cm ayrılık - elektromanyetik müdahaleyi azaltmak için.
• Bir ucundaki kablo kalkanı sadece (tipik olarak kontrol tarafı) zemin döngülerini önlemek için.
• Bağlantı hasarını vibrasyondan önlemek için temiz kablolar.

Common Issues and Solutions

Yenilik Encoder Teknolojisinde Geleceği Trendleri

Endüstriyel otomasyon peyzajı gelişiyor ve artımlı encoders hız tutuyor:

• [FONT=0) Yüksek Çözünürlükler[[Dönetici:0)[Dönetici:0)Yüksek çözünürlükler[Dönetici:0))
• [FONT:0)Integrated Tanı Fonksiyonlları[[DÜT:1) – Akıllı kodlayıcılar yerleşik sağlık izleme (sıcak, vibrasyon, çalışma saatleri) ortaya çıkıyor, tahmin edilebilir bakım sistemleri için veri beslemektedir.
• [FONT=0)IO-Link Connectivity) - IO-Link, encoder ve kontrolörü arasında iki yönlü iletişim sağlar, uzaktan yapılandırma ve tanıya izin verir.
• [FONT:0)Miniaturization – Küçük encoder paketler (örneğin, 11 mm çapında) kompakt motorlara ve tıbbi cihazlara entegrasyon sağlar.
• [FONT:0]Hybrid mutlak / Incremental Designs[[[Dönetici:0)[[0] – Bazı yeni kodlayıcılar, yüksek çözünürlük ve güç kaybı konusunda yüksek çözünürlük ve pozisyon tutma sağlar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Proremental encoders endüstriyel otomasyonda temel teknolojidir, gerçek zamanlı pozisyon ve hız geri bildirimlerini sayısız uygulama üzerinden doğru hareket kontrol eden geri bildirimler sunar. Basitlik, hesaplanabilirlik ve yüksek çözünürlük onları motor kontrolü, konumlama ve süreç izleme sistemleri için ilk seçimi yapar.

Yeni bir servo sürücü için bir enkoder belirtilmiş olsanız veya bir ambalaj hattını sorun, bu makalede rehberlik sağlam bir referans sunar.Daha fazla okuma için, üretici belgeyi [[0)SICK[[Dynapar[Dynapar, [[Dynapar, [[Dynapar[FLT: 5 ).