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電機維修中PLC絕對位置測量系統(tǒng)的高速接口

時間:2011-10-21 17:21:44 來源:西安西瑪電機廠 作者: 點擊:

由于絕對值旋轉(zhuǎn)編碼器最高轉(zhuǎn)速可達12000rpm,必須有快速的動態(tài)監(jiān)控。在這樣的時間條件下,對于靜態(tài)的編碼器目前還不能滿足上述的反應(yīng)速度。 然而,這種功能還是可以實現(xiàn)的:通過冗余監(jiān)控檢測在高速時通過串行接口傳送的絕對位置值、單獨的正弦增量信號及動態(tài)的代碼是否一致。如果掃描信號的位置超出了規(guī)定的公差帶,動態(tài)代碼將輸出一個錯誤信息。 

公差受齒輪運動及通過光電池放大的相位角度差影響。由于這些偏差,絕對位置值將不能達到± 1 LSB(最小有效位)的精度。 

為了在高轉(zhuǎn)速下接收正確的絕對位置信息,編碼器除絕對位置值外還向后繼電路傳送相序相差90°的兩組增量信號。絕對位置值與增量位置值在其分別定義的“精度范圍”內(nèi)必須一致(如1500rpm 為± 1 LSB、最高允許速度為± 50 LSB)如果超出“精度范圍”,后繼電路將中斷輸出

表2 列出了不同種類點點接口位置編碼器的主要特征。雙向Endat 接口的特點首先為短的傳送時間及高的數(shù)據(jù)傳送安全性。與現(xiàn)在廣泛使用的單向數(shù)據(jù)傳送不同,它支持安裝、監(jiān)控、故障診斷及安全技術(shù)。

位置編碼器的不同應(yīng)用需求 

上面描述的特征使Endat 接口廣泛應(yīng)用于需要絕對位置值傳送的自動控制領(lǐng)域。如機床、紡織機械及印刷機械等,具有良好位置性能的數(shù)字控制環(huán)可與正弦增量相結(jié)合。通過冗余技巧及絕對值與增量位置值的同時傳送,帶有Endat 接口的編碼器也可用于要求高安全性的機械,如壓力機。 

該接口同樣適用于對實際值的傳送時間要求低的自動控制工作,如金屬切割機械。 

不管應(yīng)用軟件如何,Endat 接口在后繼電路中始終使用相同的輸入硬件。具有相同接口的不同種類的編碼器可滿足特殊應(yīng)用的要求(圖6)。

特意為系統(tǒng)制造商及最終用戶準(zhǔn)備的ROC400 和ROQ400 系列絕對值旋轉(zhuǎn)編碼器與ROD400 系列增量編碼器具有相同的安裝尺寸。標(biāo)準(zhǔn)形式保護等級為IP64 及IP67,并有單轉(zhuǎn)(ROC413)及多轉(zhuǎn)(ROQ425)可選擇。除絕對位置值外還提供幅值為1Vpp 的正弦增量信號。因此符合上面描述的安全技術(shù),并適用于要求具有高動態(tài)及分辨率的應(yīng)用軟件。 

ROC413 單轉(zhuǎn)絕對值編碼器具有與增量旋轉(zhuǎn)編碼器相同的外形尺寸。帶有徑向法蘭插座的多轉(zhuǎn)產(chǎn)品,由于特殊的掃描結(jié)構(gòu)及高的綜合元件僅比單轉(zhuǎn)產(chǎn)品長7mm。帶有這些尺寸的單轉(zhuǎn)及多轉(zhuǎn)絕對值編碼器也可用于區(qū)域總線系統(tǒng)。編碼器的Profibus-DP 功能符合 Profibus 用戶組織PNO(Profibus-Nutzer-Organisation) 
對于旋轉(zhuǎn)編碼器的協(xié)議,并支持完整的版本2 功能。 

絕對值旋轉(zhuǎn)編碼器ECN1313 和ECN1325 適合安裝于帶有數(shù)字式速度控制及自然冷卻的驅(qū)動器上。它們帶有定子聯(lián)軸節(jié)來補償電機軸與編碼器軸軸向及徑向的偏差。旋轉(zhuǎn)編碼器的剛性聯(lián)軸節(jié)通過錐型軸與電機軸相聯(lián)使控制環(huán)具有大的帶寬。高達115 °C (239 °F)的操作溫度允許在特定的額定扭矩下更小的電機尺寸。由于這些編碼器的信號周期為每轉(zhuǎn)2048 或512,舉例來說,通過后繼電路對增量信號進行1024 倍細分,可分別得到測量步距為每轉(zhuǎn)2,000,000 或500,000。電機制造商在電機上安裝編碼器并通過Endat 接口對電機電動勢進行編程。這消除了調(diào)整時間。 

通過刻度的特殊設(shè)計及在掃描過程的其他設(shè)計措施,由于后繼電路對正弦增量信號的細分導(dǎo)致在一個信號周期內(nèi)的偏差小于信號周期的±1%。這意味著如果信號周期為2048,在一個信號周期內(nèi)的位置偏差(細分導(dǎo)致的誤差)小于±7"。相同的,如信號周期為512,位置偏差為±26"。由后繼電路對正弦信號細分產(chǎn)生的位置偏差在高操作溫度時保持不變。這使帶有數(shù)字速度控制的驅(qū)動器在特定的操作溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)低速波動高控制帶寬成為可能。 


本文標(biāo)簽:電機維修,位置測量系統(tǒng)

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