Откључајте прецизност: Савладавање кодера и брзих бројача са ПЛЦ-овима

1. Шта је енкодер и зашто га користити?

Енкодер је сензор, или тачније уређај који се користи, који претвара механичко кретање у електрични сигнал. Овај сигнал пружа вредне информације о кретању, као што су положај, брзина и правац.

Кодери се користе у широком спектру апликација, од роботике и индустријске аутоматизације до ЦНЦ машина и штампарских машина. Енкодери омогућавају прецизну контролу покрета и повратне информације, што је кључно за обезбеђивање тачности и ефикасности у овим системима.

Главни разлог за коришћење енкодера је добијање тачне и поуздане повратне информације о кретању ротирајућег објекта. Ова повратна информација омогућава контролном систему да прати и прилагођава кретање у реалном времену, спречавајући грешке и оптимизујући перформансе.

На пример, у апликацији за контролу мотора, енкодер може да пружи информације о брзини мотора, омогућавајући контролном систему да подеси снагу како би одржао жељени број обртаја у минути.

2. Шта је брзи бројач (ХСЦ) и како функционише?

Бројач велике брзине (ХСЦ) је специјализовани модул унутар ПЛЦ-а или самосталног уређаја дизајнираног за бројање импулса на веома високим фреквенцијама.

За разлику од стандардних бројача који се користе у ПЛЦ-у који може бити ограничен временом скенирања ПЛЦ-а, ХСЦ може да ухвати импулсе много брже, омогућавајући му да прецизно прати брзе промене положаја или брзине. Ово је кључно у апликацијама где је потребно прецизно време и мерења високе резолуције.

ХСЦ раде тако што користе наменски хардвер за бројање долазних импулса. Овај хардвер је оптимизован за брзину и тачност, обезбеђујући да ниједан импулс не буде пропуштен.

ХСЦ се може конфигурисати да одбројава горе, доле или обоје, а такође се може конфигурисати да покрене излаз када се достигне одређени број. То га чини разноврсним алатом за разне задатке контроле покрета и мерења.

3. Ротациони енкодери: Како ротациони енкодери мере са ПЛЦ-ом?

Ротациони енкодери се користе за мерење угаоне позиције или ротације осовине. Обично се састоје од ротирајућег диска са узорком линија или утора и сензора који детектује ове карактеристике док се диск ротира. Како се осовина ротира, енкодер генерише низ импулса који се шаљу на ПЛЦ.

ПЛЦ, често преко ХСЦ модула, броји ове импулсе да би одредио угаону позицију или брзину осовине. Број импулса по обртају (ППР) је кључна спецификација ротационог енкодера, јер одређује резолуцију мерења.

На пример, кодер са 1000 ППР ће обезбедити већу резолуцију од енкодера са 100 ППР. ХСЦ тачно води евиденцију о бројању импулса и шаље те податке назад у ПЛЦ. ПЛЦ тада може да користи ове информације за потребе приказа, контроле или евидентирања података.

4. Квадратурни кодери и како они побољшавају тачност?

Квадратурни енкодери користе два излазна сигнала, обично означена са А и Б, који су ван фазе за 90 степени. Ова разлика фаза омогућава ПЛЦ-у или ХСЦ-у да одреде правац кретања.

Ако сигнал А води сигнал Б, вратило се ротира у једном правцу; ако сигнал Б води сигнал А, вратило се ротира у супротном смеру.

Ова техника квадратурног кодирања такође побољшава резолуцију мерења. Рачунајући и растућу и опадајућу ивицу оба сигнала, ефективна резолуција је учетворостручена.

На пример, квадратурни енкодер са 1000 ППР може да обезбеди резолуцију која је еквивалентна једноканалном енкодеру са 4000 ППР. Ова повећана резолуција је посебно драгоцена у апликацијама за контролу покрета где је потребна висока прецизност.

5. Инкрементални наспрам апсолутних енкодера: Који је енкодер бољи за мерење положаја?

Постоје два главна типа енкодера: инкрементални енкодери и апсолутни енкодери. Инкрементални енкодери генеришу серију импулса док се осовина ротира, али не дају информације о апсолутној позицији.

ПЛЦ или ХСЦ морају пратити бројање импулса од познате почетне референтне тачке да би одредили тренутну позицију.

Насупрот томе, апсолутни енкодери дају јединствени код за сваку позицију осовине. То значи да ПЛЦ може одредити апсолутну позицију одмах по укључивању, без потребе да прати бројање импулса. 

Апсолутни енкодери су скупљи од инкременталних енкодера, али су често пожељнији у апликацијама где су информације о задржавању положаја критичне, као што су роботика и ЦНЦ машине. Ако дође до губитка снаге или изненадног заустављања мотора, ови енкодери ће обезбедити тачно очитавање, што је кључно за контролу кретања.

6. Како одабрати прави енкодер за вашу апликацију?

Избор правог енкодера за вашу апликацију захтева пажљиво разматрање неколико фактора:

• Резолуција: Потребна резолуција зависи од нивоа прецизности који је потребан за вашу апликацију. Кодери веће резолуције пружају прецизнија мерења, али могу бити и скупљи.
• Тип: Изаберите између инкременталних и апсолутних енкодера на основу тога да ли су потребне информације о апсолутној позицији.
• Окружење: Размотрите услове околине у којима ће се кодер користити. Неки енкодери су дизајнирани за оштра окружења са високим температурама, вибрацијама или изложеношћу течностима.
• Интерфејс: Уверите се да је електрични излазни сигнал енкодера компатибилан са вашим ПЛЦ или ХСЦ. Уобичајени интерфејси укључују квадратуре, ССИ и Етхернет/ИП.
• Величина и монтажа: Изаберите енкодер који се уклапа у расположиви простор и може се лако монтирати.

Пре него што примените енкодер за вашу фабрику, водите рачуна о горе наведеним факторима.

7. Како брзи бројачи раде са ПЛЦ-овима за мерење брзине коришћењем?

Бројачи велике брзине (ХСЦ) су битне компоненте у прецизном мерењу брзине са ПЛЦ-овима. Као што је поменуто, они раде независно од времена скенирања ПЛЦ-а, омогућавајући им да ухвате и обрађују импулсе на много вишим фреквенцијама од стандардних ПЛЦ улаза.

Ова способност је кључна за мерење брзине ротирајуће опреме, као што су мотори, где фреквенција импулса које генерише енкодер може бити веома висока.

Ево како се ХСЦ користи за мерење брзине:

1. Ротациони енкодер је механички спојен на мотор или ротирајуће вратило.
2. Како се осовина ротира, енкодер генерише импулсе.
3. Ови импулси се уносе у ХСЦ модул.
4. ХСЦ броји број импулса у одређеном временском интервалу.
5. ПЛЦ затим чита вредност бројања из ХСЦ-а и израчунава брзину (рпм) на основу броја импулса енкодера по обртају и временског интервала.

На пример, ако енкодер са 1000 ППР генерише 10 000 импулса у једној секунди, брзина ће се израчунати као (10 000 импулса / 1000 импулса по обртају) 60 секунди/минута = 600 *рпм.

8. Како се кодери користе за мерење брзине мотора?

Кодери се обично користе за мерење брзине мотора претварањем ротационог кретања у низ електричних сигнала (импулса). Ови импулси се затим обрађују да би се одредио број обртаја у минути или угаона брзина мотора.

Процес укључује следеће кораке:

1. Ротациони енкодер је причвршћен на осовину мотора.
2. Како се мотор ротира, енкодер генерише импулсе брзином пропорционалном брзини мотора.
3. Ови импулси се уносе у бројач или ХСЦ, који броји број импулса у одређеном временском периоду.
4. Систем управљања мотором затим израчунава брзину на основу резолуције енкодера (импулси по обртају) и вредности бројања.

Систем затим може подесити снагу која се доводи до мотора помоћу претварача, како би се постигла контрола брзине.

9. Које су неке уобичајене примене кодера и брзих бројача?

Кодери и ХСЦ се користе у апликацијама у различитим индустријама, укључујући:

• Индустријска аутоматизација: Мерење положаја и контрола брзине у системима аутоматизације, као што су транспортне траке, роботске руке и машине за паковање.
• ЦНЦ машине: Прецизна контрола мотора и мерење положаја у машинама за глодање, струговима и рутерима.
• Штампарске машине: Прецизна регистрација и контрола напетости у процесима штампања.
• Руковање материјалом: Измерите позицију и брзину материјала у аутоматизованим системима за складиштење и проналажење.
• Лифтови: Измерите положај и контролу брзине кабина лифтова.
• Текстилна индустрија: Контролисање напетости и брзине предива и тканина у машинама за ткање и плетење.

Ови енкодери обезбеђују праћење и контролу у реалном времену, обезбеђујући сигурност и прецизност у овим процесима. Ове апликације показују како се индустријска аутоматизација ослања на енкодере и брзе бројаче.

10. Решавање уобичајених проблема са кодером и ХСЦ

Чак и уз правилну инсталацију и подешавање, можете наићи на проблеме са вашим кодером и ХСЦ системом. Ево неких уобичајених проблема и савета за решавање проблема:

• Нетачна очитавања: Проверите ожичење енкодера и уверите се да је ХСЦ исправно конфигурисан. Проверите да ли постоји електрични шум или сметње које могу утицати на сигнал.
• Недостају импулси: Уверите се да је улазна фреквенција ХСЦ-а довољна за излазни сигнал енкодера. Смањите растојање између енкодера и ХСЦ да бисте минимизирали деградацију сигнала.
• Грешке у правцу: Проверите ожичење квадратурних сигнала да бисте били сигурни да су правилно повезани. Проверите поставку режима правца ХСЦ-а.
• ХСЦ Оверфлов: Уверите се да је опсег бројача ХСЦ довољан за вашу примену. Размислите о коришћењу већег бројача или скалирању улазног сигнала.
• Електрични шум: изазван другом електричном опремом може ометати сигнал енкодера. Оклопљени каблови и правилно уземљење могу помоћи у ублажавању овог проблема.

Систематским проверавањем ових потенцијалних проблема можете брзо да идентификујете и решите проблеме са вашим кодером и ХСЦ системом.

11. Мапле системи и енкодери: Да ли је Мапле систем добар избор?

Мапле Системс нуди низ ХМИ (Хуман Мацхине Интерфаце) производа који се могу неприметно интегрисати са енкодерима и ПЛЦ-овима. Мапле Системс ХМИ могу да приказују податке у реалном времену из енкодера, као што су позиција, брзина и правац.

Они такође омогућавају оператерима да надгледају и контролишу параметре везане за енкодер, као што су ХСЦ подешавања и прагови.

Интегрисање ХМИ система мапле са енкодерима и ПЛЦ-овима пружа свеобухватно решење за индустријску аутоматизацију. ХМИ може послужити као централна тачка за визуализацију података, контролу и управљање алармом.

Софтвер за програмирање често подржава мердевине логике, тако да ће бити лако програмирати са познатим концептима.

12. Будућност кодера и ХСЦ-ова

Технологија која стоји иза енкодера и ХСЦ-а наставља да се развија, вођена све већим захтевима индустријске аутоматизације и роботике. Неки од кључних трендова укључују:

• Виша резолуција: Кодери са финијом резолуцијом омогућавају прецизније мерење и контролу положаја.
• Бежични енкодери: Бежични енкодери елиминишу потребу за физичким кабловима, поједностављују инсталацију и смањују трошкове одржавања.
• Паметни енкодери: Кодери са уграђеном процесорском снагом су способни да изврше напредну дијагностику и анализу података.
• Побољшана повезаност: Кодери са Етхернет/ИП и другим индустријским протоколима олакшавају беспрекорну интеграцију са ПЛЦ-овима и другим уређајима за аутоматизацију.
• Минијатуризација: Мањи, компактнији енкодери се развијају за апликације где је простор ограничен.

Овај напредак их чини незаменљивим за широк спектар различитих индустријских примена, нудећи већу флексибилност, тачност и поузданост.

Желите да оптимизујете своје индустријске системе управљања? Као водећи провајдер решења за индустријску аутоматизацију, ми у 1ТП3Т разумемо критичну улогу коју енкодери и бројачи велике брзине играју у повећању прецизности и ефикасности.

Специјализовани за производне погоне индустријских контролних производа, машина и фабричке опреме, нудимо прилагођена решења дизајнирана да задовоље јединствене потребе фабрика машина и опреме, произвођача и компанија за фабричка решења.

Контактирајте нас данас да бисте открили како наша стручност може да трансформише ваше производне процесе, обезбеђујући оптималне перформансе!

Унутрашње везе:

1. Да бисте побољшали ефикасност система, размислите о коришћењу врхунске Омрон производи.
2. Када постављате свој индустријски систем, Митсубисхи производи су добар избор за разматрање.
3. За дуготрајне и робусне производе, погледајте најновије Сцхнеидер понуде.
4. За беспрекорну интеграцију између компоненти, користите Профаце ХМИ.
5. Не заборавите да користите квалитетне каблове, прегледајте Каблови каталог.
6. За поуздану контролу мотора, погледајте Митсубисхи Серво решења.