關(guān)鍵字：編碼器 在線 速度檢測(cè) 控制
引言
　　該項(xiàng)目是為某電纜廠的技術(shù)改造項(xiàng)目，要改造的設(shè)備是利用束線原理制造的盤絞式成纜機(jī)，改造的內(nèi)容是更換全部電氣控制系統(tǒng)。這種成纜機(jī)的放線盤固定，而收線盤固定在盤絞架上同時(shí)完成絞合和收線的雙重運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)，在線纜盤直流電機(jī)的帶動(dòng)下，完成電纜的收線運(yùn)動(dòng)，在排線電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)電纜在收線盤的整齊排列。在大盤電機(jī)的帶動(dòng)下，通過齒輪箱帶動(dòng)盤絞架實(shí)現(xiàn)軸向旋轉(zhuǎn)，完成電纜絞合運(yùn)動(dòng)，是保證節(jié)距的關(guān)鍵。線速度是由收線盤的旋轉(zhuǎn)速度決定的，如果收線電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定，收線盤隨著收線軸的變粗，線速度會(huì)增大，因此，為保證收線速度恒定，要逐漸降低收線電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
　　根據(jù)電纜的生產(chǎn)工藝要求，不同型號(hào)的電纜，其走線速度是恒定的。通常，電纜的運(yùn)行速度是由電纜帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)編碼器來檢測(cè)的。電纜線速度測(cè)速示意圖如圖1所示。
　　

 
　　該項(xiàng)目中，采用的旋轉(zhuǎn)編碼器的型號(hào)是TRDJ1000系列，旋轉(zhuǎn)一周輸出1 000個(gè)脈沖。因此，根據(jù)在一定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到的脈沖數(shù)，就可以計(jì)算出電纜的走線速度。實(shí)際應(yīng)用中，將其與一加工精度*、周長為500 mm的旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量主動(dòng)輪與旋轉(zhuǎn)編碼器同軸安裝，主動(dòng)輪與電纜接觸。在電纜生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，依靠摩擦力拉動(dòng)測(cè)量輪旋轉(zhuǎn)，這樣就把電纜的直線位移(長度)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖數(shù)字信號(hào)輸出。
　　設(shè)旋轉(zhuǎn)編碼器每旋轉(zhuǎn)一周，其計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)為NP(脈沖個(gè)數(shù)/轉(zhuǎn))，則旋轉(zhuǎn)編碼器角分辨率(單位：(°)/個(gè))為：
　　P=360/NP
　　假定固定在旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)軸上的主動(dòng)導(dǎo)向輪半徑為r m，則旋轉(zhuǎn)編碼器位移分辨率(單位：m/個(gè))為：
　　Ps=27πr/NP
　　這時(shí)，若計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)為N(個(gè))，則由旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量的位移量S(單位：m)為：
　　S=Ps·N
　　線纜走線速度V(單位：m/s)為：
　　V=S/T
　　式中：T為接收N個(gè)脈沖所用的時(shí)間(單位：s)。
　　2 硬件電路設(shè)計(jì)原理
　　該檢測(cè)電路以AT89C51單片機(jī)為控制核心，如圖2所示，旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換，變成O～5 V的TTL電平脈沖，送到AT89 C51單片機(jī)的外部中斷INT0端。每收到一個(gè)脈沖，單片機(jī)中斷一次，同時(shí)計(jì)數(shù)脈沖存儲(chǔ)器加1，與標(biāo)準(zhǔn)脈沖值比較后，單片機(jī)的P0口輸出給定值數(shù)字量，再經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換變成給定值模擬量，送給收線電機(jī)調(diào)速器，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。這里的D/A轉(zhuǎn)換芯片采用8位數(shù)據(jù)輸入，四路模擬量輸出的TLC7226IDW。如果需要提高電機(jī)轉(zhuǎn)速控制精度，可以選用其他10位、12位數(shù)據(jù)輸入的D/A轉(zhuǎn)換芯片。
　　

 
　　工作時(shí)，當(dāng)收線電機(jī)帶動(dòng)電纜運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)編碼器的主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，從而旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)，輸出脈沖。該脈沖送入光電耦合器，進(jìn)行隔離、整形、電平轉(zhuǎn)換，送給AT89C51的12腳，外部中斷INTO進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)。每接收到一個(gè)脈沖，單片機(jī)執(zhí)行外部中斷INT0子程序一次，脈沖計(jì)數(shù)存儲(chǔ)器加1。例如，每間隔1 s讀取一次，從而可以根據(jù)計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)比較，因此，可以判斷當(dāng)前線速度的大小。
　　線速度的計(jì)算方法如下：
　　例如，要求線速度V為0.1 m/s。
　　旋轉(zhuǎn)編碼器每秒輸出脈沖數(shù)=V·Np/C
　　其中：C為旋轉(zhuǎn)編碼器主動(dòng)輪周長(單位：m)。所以，線速度為O.1 m/s時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器每秒輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)=0.1×1000/0.5=200個(gè)/s。
　　3 軟件設(shè)計(jì)
　　在定時(shí)器中斷中運(yùn)行，在計(jì)時(shí)子程序中，每秒執(zhí)行一次。即查詢每秒收到的脈沖數(shù)是否與標(biāo)準(zhǔn)脈沖相同。該線速度控制子程序如圖3所示。
　　

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雙通道輸出編碼器，是具有兩個(gè)具有90度相位差的信號(hào)，這個(gè)使控制器可以確定旋轉(zhuǎn)方向，并且實(shí)現(xiàn)雙方向的位置測(cè)量功能。
另外，三通道的增量型編碼器具有第三個(gè)信號(hào)通道(即為“0”通道，或者參考通道)，每旋轉(zhuǎn)一圈只有一個(gè)脈沖輸出。

使用在危險(xiǎn)區(qū)域的火花保護(hù)級(jí)和本質(zhì)安全型旋轉(zhuǎn)編碼器

倍加福提供兩種不同的火花保護(hù)級(jí)的編碼器。一種是隔爆型，另一種是本質(zhì)安全型。 隔爆型 EEx d增量型編碼器 值編碼器本質(zhì)安全型 EEx i如果為本質(zhì)安全型，電壓和電流將要保持非常低的標(biāo)準(zhǔn)， 阻止可能點(diǎn)燃的火星的產(chǎn)生，這樣就阻止了爆炸環(huán)境中的點(diǎn)燃因素。下面的設(shè)備是根據(jù)火花防護(hù)類型進(jìn)行設(shè)計(jì)的：
l 增量型編碼器ZONE 2/ZONE 22除了隔爆型和本質(zhì)安全型，倍加福還提供可以使用在Zone 2/Zone 22的旋轉(zhuǎn)編碼器。增量型編碼器 值編碼器值編碼器可以為每個(gè)軸位置提供一個(gè)的碼值。特別是在位置控制中，值編碼器減輕了控制器的計(jì)算任務(wù)，并且降低了其他附加的輸入部件的成本。 此外，在電源啟動(dòng)后或者電源故障，不需要參考驅(qū)動(dòng)，可獲得當(dāng)前的準(zhǔn)確位置。并行編碼器是通過幾根電源線傳輸數(shù)據(jù)而串行編碼器是通過標(biāo)準(zhǔn)的接口和協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。在過去，串行的傳輸，我們經(jīng)常選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，但今天我們經(jīng)常使用總線型的編碼器接口：您可以在倍加福的編碼器系列中帶有很多種類接口的值編碼器：Parallel Interface

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8.0000.1401.1010庫伯勒KUBLER庫伯勒KUBLER      聯(lián)軸器      8.0000.1201.0606庫伯勒KUBLER聯(lián)軸器    8.0000.1401.A110庫伯勒KUBLER        聯(lián)軸器         8.0010.2400.0000庫伯勒KUBLER庫伯勒KUBLER     聯(lián)軸器      8.0010.2300.0000享士樂HENGSTLER聯(lián)軸器      3520034享士樂HENGSTLER  聯(lián)軸器      3520033享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER      聯(lián)軸器      1761026享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器 3520036享士樂HENGSTLER聯(lián)軸器    3520035享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      0070653享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER   聯(lián)軸器      3520051享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      3520057享士樂HENGSTLER聯(lián)軸器    0070666享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      3520037享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      3520038享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器 3520068享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER      聯(lián)軸器      3520052享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      3520066享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      3520062享士樂HENGSTLER聯(lián)軸器    3520065享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器         3520074享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER      聯(lián)軸器      3520080享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      3520081享士樂HENGSTLER   聯(lián)軸器      3520082享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER      聯(lián)軸器      3520083享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器         3520084享士樂HENGSTLER聯(lián)軸器    3520085享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      3520086享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER   聯(lián)軸器      3520087享士樂HENGSTLER         聯(lián)軸器      3520088享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER      安裝支架     1522327享士樂HENGSTLER         安裝支架 1522326享士樂HENGSTLER安裝支架         1522328享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER   安裝支架 1522542享士樂HENGSTLER         安裝支架 1522547享士樂HENGSTLER         安裝支架 1522548享士樂HENGSTLER享士樂HENGSTLER安裝支架         1540336萊納林德LEINE&LINDE 安裝支架 00208001萊納林德LEINE&LINDE         安裝支架 00208011萊納林德LEINE&LINDE        安裝支架 537704-01艾迪克 BEI IDEACOD萊納林德LEINE&LINDE         安裝支架      543802-萊納林德LEINE&LINDE   安裝支架 00208003艾迪克 BEI IDEACOD安裝支架   9202艾迪克 BEI IDEACOD艾迪克 BEI IDEACOD   安裝支架 930艾迪克BEI IDEACOD      安裝支架 95001003艾迪克 BEI IDEACOD   安裝支架 95001007艾迪克 BEI IDEACOD艾迪克 BEI IDEACOD安裝支架    9403 6-6艾迪克 BEI IDEACOD     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