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      SICK編碼器的操作原理主要分為幾部分

      2018年10月31日 12:00:42人氣:2894來(lái)源:上海乾拓貿(mào)易有限公司

          SICK編碼器的操作原理主要分為幾部分
          操作原理與SICK編碼器的功能:這是一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器,該旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換在一系列可用于控制角位移數(shù)字脈沖信號(hào)。如果編碼器與齒輪系或螺絲刀編碼器,用于從數(shù)控系統(tǒng),可編程邏輯控制器PLC控制系統(tǒng),以處理產(chǎn)生電信號(hào)相結(jié)合。
          這些SICK編碼器中的機(jī)床,材料加工,電機(jī)反饋系統(tǒng)和測(cè)量和控制設(shè)備的域中使用。角位移的代碼ELTRA轉(zhuǎn)換使用光電掃描的原理。讀出系統(tǒng)是基于索引磁盤(pán),它是交替透光窗和不透明窗口的徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。該系統(tǒng),使得圖像被投影到接收機(jī)的表面,覆蓋有稱為準(zhǔn)直器的柵層,其具有相同的窗口作為盤(pán)用紅外光的光源垂直照射。SICK編碼器的工作是檢測(cè)由盤(pán)的旋轉(zhuǎn)在光的變化,并在光轉(zhuǎn)換成電的修改。
          1. 機(jī)械安裝尺寸,包括定位止口,軸徑,安裝孔位;電纜出線方式;安裝空間體積;工作環(huán)境防護(hù)等是否滿足要求。
          2.分辨率,即編碼器工作時(shí)每圈輸出的脈沖數(shù),是否滿足設(shè)計(jì)使用精度要求。
          3.電氣接口,編碼器輸出方式常見(jiàn)有推拉輸出(F型HTL格式),電壓輸出(E),集電開(kāi)路(C,常見(jiàn)C為NPN型管輸出,C2為PNP型管輸出),長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配。
          請(qǐng)教如何使用增量SICK編碼器?
          1,SICK編碼器有分辨率的差異,使用每圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)來(lái)計(jì)量,數(shù)目從6到5400或更高,脈沖數(shù)越多,分辨率越高;這是選型的重要依據(jù)之一。
          2,SICK編碼器通常有三路信號(hào)輸出(差分有六路信號(hào)):A,B和Z,一般采用TTL電平,A脈沖在前,B脈沖在后,A,B脈沖相差90度,每圈發(fā)出一個(gè)Z脈沖,可作為參考機(jī)械零位。一般利用A超前B或B超前A進(jìn)行判向。
          3,使用PLC采集數(shù)據(jù),可選用高速計(jì)數(shù)模塊;使用工控機(jī)采集數(shù)據(jù),可選用高速計(jì)數(shù)板卡;使用單片機(jī)采集數(shù)據(jù),建議選用帶光電耦合器的輸入端口。
          4,建議B脈沖做順向(前向)脈沖,A脈沖做逆向(后向)脈沖,Z原點(diǎn)零位脈沖。
          5,在電子裝置中設(shè)立計(jì)數(shù)棧。
          關(guān)于電源供應(yīng)及編碼器和PLC連接:
          一般SICK編碼器的工作電源有三種:5Vdc、5-13 Vdc或11-26Vdc。如果你買(mǎi)的編碼器用的是11-26Vdc的,就可以用PLC的24V電源,需注意的是:
          1. SICK編碼器的耗電流,在PLC的電源功率范圍內(nèi)。
          2. SICK編碼器如是并行輸出,連接PLC的I/O點(diǎn),需了解編碼器的信號(hào)電平是推拉式(或稱推挽式)輸出還是集電開(kāi)路輸出,如是集電開(kāi)路輸出的,有N型和P型兩種,需與PLC的I/O性相同。如是推拉式輸出則連接沒(méi)有什么問(wèn)題。
          3. SICK編碼器如是驅(qū)動(dòng)器輸出,一般信號(hào)電平是5V的,連接的時(shí)候要小心,不要讓24V的電源電平串入5V的信號(hào)接線中去而損壞編碼器的信號(hào)端。
          干擾的問(wèn)題
          選擇什么樣的輸出對(duì)抗干擾也很重要,一般輸出帶反向信號(hào)的抗干擾要好一些,即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-,其特征是加上電源8根線,而不是5根線(共零)。帶反向信號(hào)的在電纜中的傳輸是對(duì)稱的,受干擾小,在接受設(shè)備中也可以再增加判斷(例如接受設(shè)備的信號(hào)利用A、B信號(hào)90°相位差,讀到電平10、11、01、00四種狀態(tài)時(shí),計(jì)為一有效脈沖,此方案可有效提高系統(tǒng)抗干擾(計(jì)數(shù)準(zhǔn)確))。
          何為長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)?普通型編碼器能否遠(yuǎn)距離傳送?
          長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)也稱差分長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng),5V,TTL的正負(fù)波形對(duì)稱形式,由于其正負(fù)電流方向相反,對(duì)外電磁場(chǎng)抵消,故抗干擾能力較強(qiáng)。普通型編碼器一般傳輸距離是100米,如果是24V HTL型且有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的,傳輸距離300-400米。
          增量光柵Z信號(hào)可否作零點(diǎn)?圓光柵編碼器如何選用?
          無(wú)論直線光柵還是軸編碼器其Z信號(hào)的均可達(dá)到同A\B信號(hào)相同的度,只不過(guò)軸編碼器是一圈一個(gè),而直線光柵是每隔一定距離一個(gè),用這個(gè)信號(hào)可達(dá)到很高的重復(fù)精度??捎闷胀ǖ慕咏_(kāi)關(guān)初定位,然后找為接近的Z信號(hào)(每次同方向找),裝的時(shí)候不要望忘了將其相位調(diào)的和光柵相位一致,否則不準(zhǔn)。
          增量型編碼器和型編碼器有何區(qū)別?做一個(gè)伺服系統(tǒng)時(shí)怎么選擇呢?
          常用的為SICK編碼器如果對(duì)位置、零位有嚴(yán)格要求用型編碼器。伺服系統(tǒng)要具體分析,看應(yīng)用場(chǎng)合。
          測(cè)速度用常用SICK編碼器可無(wú)限累加測(cè)量;測(cè)位置用型編碼器終看應(yīng)用場(chǎng)合,看要實(shí)現(xiàn)的目的和要求。
          SICK編碼器選型注意事項(xiàng),旋轉(zhuǎn)編碼器和接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)比較:
          SICK編碼器單圈從經(jīng)濟(jì)型8位到高精度17位;
          SICK編碼器多圈大部分用25位,輸出有SSI,總線Profibus-DP,Can L2,Interbus,DeviceNet。
          SICK編碼器式編碼器
          SICK編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖,通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置,當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí),依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣,當(dāng)停電后,編碼器不能有任何的移動(dòng),當(dāng)來(lái)電工作時(shí),編碼器輸出脈沖過(guò)程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移,而且這種偏移的量是無(wú)從知道的,只有錯(cuò)誤的結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。
          解決的方法是增加參考點(diǎn),編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn),將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前,是不能位置的準(zhǔn)確性的。為此,在工控中就有每次操作找參考點(diǎn),開(kāi)機(jī)找零等方法。
          比如,打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開(kāi)機(jī),我們都能聽(tīng)到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點(diǎn),然后才工作。
          這樣的方法對(duì)有些工控項(xiàng)目比較麻煩,甚不允許開(kāi)機(jī)找零(開(kāi)機(jī)后就要知道準(zhǔn)確位置),于是就有了編碼器的出現(xiàn)。
          編碼器光碼盤(pán)上有許多道刻線,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(gè)位置,通過(guò)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。這樣的編碼器是由碼盤(pán)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)位置的性,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)的性大大提高了。
          由于編碼器在位置定位方面地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。
          測(cè)速度需要可以無(wú)限累加測(cè)量,目前增量型編碼器在測(cè)速應(yīng)用方面仍處于無(wú)可取代的主流位置。
          從單圈式編碼器到多圈式編碼器
          旋轉(zhuǎn)單圈式編碼器,以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光碼盤(pán)各道刻線,以獲取的編碼,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí),編碼又回到原點(diǎn),這樣就不符合編碼的原則,這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量,稱為單圈式編碼器。
          如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍,就要用到多圈式編碼器。

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