增量式編碼器的問題:
1)增量型編碼器存在零點累計誤差,抗干擾較差,接收設備的停機需斷電記憶,開機應找零或參考位等問題,這些問題如選用juedui型編碼器可以解決。
2)測量速度有等時間法,和等脈沖數法。
等時間法,選定一個單位時間,(如100mS),在單位時間里累計讀取的脈沖數時間平均,既是此時間段的平均速度。
等脈沖數,選定一定數量的脈沖數(如100脈沖),在累計讀到這些脈沖數的時間,作時間平均,既是此時間的平均速度。
一般工業中多用等時法。
1、從增量式編碼器到juedui值式編碼器
增量式編碼器以轉動時輸出脈沖,通過計數設備來計算其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數設備計算并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后才能知道。
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設備的記憶位置。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。
這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機后就要知道準確位置),于是就有了juedui編碼器的出現。
2、juedui值式光電編碼器
工作原理:
圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,相鄰碼道的扇區數目是雙倍關系,碼盤上的碼道數就是它的二進制數碼的位數。
juedui值編碼器為每一個軸的位置提供一個duyiwuer的編碼數字值。
當掉電時,juedui型編碼器的位置不會丟失 。
1)juedui值編碼器,在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,每條道上由透光和不透光的扇形區相間組成,相鄰碼道的扇區數目是雙倍關系,碼盤上的碼道數就是它的二進制數碼的位數,在碼盤的一側是光源,另一側對應每一碼道有一光敏元件;當碼盤處于不同位置時,各光敏元件根據受光照與否轉換出相應的電平信號,形成二進制數。這種編碼器的特點是不要計數器,在轉軸的任意位置都可讀出一個固定的與位置相對應的數字碼。顯然,碼道越多,分辨率就越高,對于一個具有 N位二進制分辨率的編碼器,其碼盤必須有N條碼道。
2)它有一個juedui零位代碼,當停電或關機后,再開機重新測量時,仍可準確地讀出停電或關機位置的代碼,并準確地找到零位代碼。
3)juedui式編碼器軸旋轉時,有與位置對應的代碼(二進制、BCD碼等)輸出。從代碼大、小的變更,即可判別正反方向和位移所處的位置,而無需判向電路。
4)格雷碼每次只變化一位。
5)旋轉編碼器的格雷碼也是循環碼,其Zui高位與Zui低位同樣遵循只變化一位的規律。
3、單圈juedui式編碼器
juedui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,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次方的唯一的2進制編碼(格雷碼),這就稱為n位juedui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。旋轉juedui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。這樣的編碼只能用于旋轉范圍360度以內的測量,稱為單圈juedui值編碼器。
4、多圈juedui式編碼器
旋轉juedui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juedui編碼唯一的原則。如果要測量旋轉超過360度范圍,就要用到多圈juedui值編碼器。編碼器生產廠家運用鐘表齒輪機械的原理,當中心碼盤旋轉時,通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范圍,這樣的juedui編碼器就稱為多圈式juedui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復,而無需記憶。
5、機械安裝
1)安裝在高速端
2)安裝在低速端
6、信號輸出
1)并行輸出
2)串行輸出
3)總線型輸出
4)變送一體型輸出
juedui值編碼器信號輸出有: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:
juedui值編碼器輸出的是多位數碼(格雷碼或純二進制碼),并行輸出就是在接口上有多點高低電平輸出,以代表數碼的1或0,對于位數不高的juedui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接口,輸出及時,連接簡單。但是并行輸出有如下問題:
1. 必須是格雷碼,因為如是純二進制碼,在數據刷新時可能有多位變化,讀數會在短時間里造成錯碼。
2. 所有接口必須確保連接好,因為如有個別連接不良點,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,對于復雜環境,zuihao有隔離。
4. 對于位數較多,要許多芯電纜,并要確保連接優良,由此帶來工程難度,同樣,對于編碼器,要同時有許多節點輸出,增加編碼器的故障損壞率。
2)串行SSI輸出:
串行輸出就是通過約定,在時間上有先后的數據輸出,這種約定稱為通訊規約,其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。串行輸出連接線少,傳輸距離遠,對于編碼器的保護和可靠性就大大提高了。一般高位數的juedui編碼器都是用串行輸出的。
3)現場總線型輸出
現場總線型編碼器是多個編碼器各以一對信號線連接在一起,通過設定地址,用通訊方式傳輸信號,信號的接收設備只需一個接口,就可以讀多個編碼器信號。總線型編碼器信號遵循RS485的物理格式,其信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; CAN;DeviceNet; Interbus等。
總線型編碼器可以節省連接線纜、接收設備接口,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
對于某些廠家的juedui編碼器,其信號已經在編碼器內換算后直接變送輸出,其有模擬量4—20mA輸出、RS485數字輸出、14位并行輸出。
7、信號連接
1.連接PLC或上位機
2.連接專用顯示轉換儀表
1)編碼器如果是并行輸出的,可以直接連接PLC或上位機的輸入輸出接點I/O,其信號數學格式應該是格雷碼。編碼器有多少位就要占用PLC的多少位接點,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,由于通訊協議的限制,后接電氣設備必須有對應的接口。
3)編碼器如是總線型輸出,接受設備需配專用的總線模塊,例如PROFIBUS-DP。
但是,如選擇總線型輸出編碼器,在編碼器與接收設備PLC中間,就無法加入其他顯示儀表,如需現場顯示,就要從PLC 再轉出信號給與信號匹配的顯示儀表。
8、格雷碼輸入編程
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