Das Prinzip und die Verwendung von inkrementellem Encoder

Ein Encoder ist ein Gerät, das eine Winkelverschiebung oder eine lineare Verschiebung in ein elektrisches Signal umwandelt. Nach dem Arbeitsprinzip kann der Encoder in zwei Typen unterteilt werden: inkrementell (SPC) und Absolute (APC). Der inkrementelle Encoder wandelt die Verschiebung in ein periodisches elektrisches Signal um, das dann in einen Zählimpuls umgewandelt wird, und die Anzahl der Impulse wird verwendet, um die Größe der Verschiebung darzustellen. Hier finden Sie einige Einführung in inkrementelle Encoder.

1. Arbeitsprinzip

Das Arbeitsprinzip des photoelektrischen inkrementellen Encoders lautet wie folgt: Die im Impulscode gedrehte Scheibe zusammen mit der rotierenden Schacht hat ein gleichmäßig graviertes Gitter, und eine Vielzahl transparenter Abschnitte und Schattierungsabschnitte werden gleichmäßig auf der Code -CD verteilt. Inkrementelle Encoder haben keine feste Startnull. Der Ausgang ist ein Impuls, der proportional zum Inkrement der Ecke ist. Ein Zähler ist erforderlich, um die Anzahl der Impulse zu zählen. Jedes Mal, wenn ein leichter überträglicher Bereich gedreht wird, wird ein Impulssignal gesendet, der Stromwert des Zählers wird durch 1 erhöht, und das Zählergebnis entspricht dem Erhöhung der Ecke. Inkrementelle Encoder sind einfach herzustellen, kostengünstig und manchmal zur Messung absoluter Ecken.

2. Inkrementelle Encoder -Klassifizierung

(1) Ein inkrementeller Einkanal-Encoder hat im Inneren nur ein Paar Optokoppler, und es kann nur eine Impulsequenz erzeugt werden.
(2) Der AB -Phase -Encoder hat im Inneren zwei Paare von Photokopplern und gibt zwei Sätze von Pulssequenzen mit einer Phasendifferenz von 90 ° aus. Die Blei- und Verzögerungsbeziehung der beiden Impulse in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen ist genau das Gegenteil. Wie aus der Abbildung unten ersichtlich ist, wird am steigenden Rand des B-Phase-Impulses der Pegel des A-Phasenimpulses umgekehrt, wenn der Vorwärts und Rückwärtsgang umgekehrt wird. Daher kann die SPS unter Verwendung des AB-Phase-Encoders die Drehrichtung der Welle leicht erkennen. Wenn es notwendig ist, die Genauigkeit der Messung zu erhöhen, kann der 4. Frequenzmodus verwendet werden, dh die steigende Kante und die fallende Kante der A- und B -Phasenwellenformen, und die Auflösung kann um das 4 -fache erhöht werden, aber jedoch Die Hochfrequenz des ZUI des gemessenen Signals ist entsprechend reduziert.
(3) Zusätzlich zu den beiden Paarpaaren von Optokopplern mit inkrementellen Encodern mit Dual-Channel Der Z-Phase-Nullpuls wird als System-Clear-Signal oder der Ursprung der Koordinaten verwendet, um den akkumulierten Fehler der Messung zu verringern.
Die Vorteile des inkrementellen Encoders sind eine einfache Struktur, eine lange Lebensdauer, eine starke Anti-Interferenz-Fähigkeit und eine hohe Zuverlässigkeit, die für den kontinuierlichen Betrieb für eine hohe Präzisionspositionierungskontrolle geeignet ist. Der Nachteil besteht darin, dass die absoluten Positionsinformationen der Wellenrotation nicht ausgegeben werden können.

3. Encoder -Auswahl

Erstens wird die Art des Encoders gemäß den Messanforderungen ausgewählt. Die Anzahl der Impulse pro Revolution des inkrementellen Encoders entspricht der Anzahl der Zeilen seines Gitters. Die Anzahl der Encoderlinien sollte gemäß den Geschwindigkeitsmess- oder Positionierungsanforderungen und der Encoder -Geschwindigkeit bestimmt werden. Der Encoder ist auf der Motorwelle montiert oder nach der Verzögerung auf einer Welle montiert. Die Encoder -Geschwindigkeit ist sehr unterschiedlich. Es sollte auch berücksichtigt werden, ob die Hochfrequenz des Zui des Impulses, den es emittiert, innerhalb des Bereichs des Hochgeschwindigkeitsschalters der SPS zulässig ist.

3. Koordinationsproblem zwischen Encoder und SPS-Hochgeschwindigkeitszähler

Wenn Sie den S7-200 als Beispiel einnehmen, kann bei Verwendung eines inkrementellen Einzelkanal-Encoders der Einphasen-Auf-/Ab-Zählermodus (Modus 0 ~ 5) des Hochgeschwindigkeitsschalters ausgewählt werden, der in Ja/unterteilt werden kann Keine externen Richtung Eingangssignale mit / ohne Reset -Eingang und mit / ohne Starteingangssignal. Bei der Verwendung des AB-Phase-Encoders sollte der Hochgeschwindigkeitszähler den Quadratur-Zähler von A/B-Phasen (Modi 9 bis 11) auswählen, mit dem während der Vorwärtsdrehung und beim Abzählen der Rückwärtsdrehung nach unten gezählt werden kann.

4. Wie beurteilen Sie, ob der AB -Phase -Encoder vorwärts oder umgekehrt ist?

Der Hochgeschwindigkeitszähler des S7-200 verwendet das Statusbit des Stromzählungsrichtung im SM-Bereich, um die Rotationsrichtung des Encoders anzuzeigen. Wenn die Periode des Encoder -Ausgangsimpulses größer als doppelt so groß ist Impuls.