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 回复:绝对值编码器到底如何使用?

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作者 主题
HUO1921
侠圣

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楼主    2015-12-03 09:03:52
主题:绝对值编码器到底如何使用?

用过几种伺服电机,安川∑-Ⅴ系列、松下A5伺服、西门子V90、西门子1FK7(S110驱动器)。安川、松下伺服位置控制模式一种是脉冲加方向,另外一种是90度相位差两相脉冲;西门子V90位置控制模式也可以使用脉冲加方向或90度两相脉冲,还有一种是IPOS,即通过外部输入控制伺服驱动器行走制定脉冲距离,;西门子S110驱动器1FK7电机则还可以通过Profinet通讯控制。原来用的时候除了S110驱动器1FK7电机外用绝对编码器,其余的都用相对编码器,因为一直觉得其余控制方式即使使用绝对值编码器,PLC也接收不到驱动器内部反馈的编码器数据,所以说位置还是没法保存,如果下电后外部机械位置有变化,位置无法得到反馈。最近看了一个别人的项目用的是松下A5驱动器,PLC是ET200s 1Step模块控制,不知道它是否能用得着绝对值编码器,但个人是还是觉得没必要用绝对值编码器。所以请教一下大家,既然伺服电机有绝对值编码器,那么用PLC控制怎么才能真正用得上绝对值编码器呢?

hongxi-002@qq.com
anxiao
侠圣

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3楼    2015-12-11 16:39:58
精华帖  主题:回复:绝对值编码器到底如何使用?

可以简单这么比喻:

1.增量编码器相当于一个表只有秒针,你能看到它一圈一圈的转,知道它的转速,但是如果你隔段时间不看的,它转多少圈你就不知道了。

增量编码器一般常用的1024/2048个脉冲每圈,伺服上用2500线的多,现在也有做到20位的。还有sin/cos信号的,能做到2048*2048个分度。

2.绝对值编码器相当于一个表有秒针有分针有时针,你看秒针知道它的转速,即使你隔断时间不看它,但你通过分针时针还是能知道它转了多少圈。

绝对值编码器一般都是20位22位。西门子1FK7伺服电机内置绝对值编码器是海德汉的,绝对编码器也包含了增量信号(HTL/TTL/SINCOS),增量信号用于实时的速度信号,还有一路绝对信号用于记录位置。随着技术的进步,时钟越来越快,能做到16M Hz,后面增量信号也不需要了。


所以机器如果断电后,对于增量编码器,由于我不知道它的位置,机器要重新进行回零。

对于绝对值编码器,机器断电再上电后,由于我还知道现在的位置,所以不用进行回零,可以继续做你要的动作。

对于1FK7+S120/S110这个位置一般通过S120/S110识别位置,再通过profinet/profibus实时通信传到PLC,不需要直接将编码器接到PLC,不要PLC做什么处理。PLC之间与S120/S110是走profinet通信,也不会有PLC发脉冲到伺服出现丢失脉冲数的情况。


日系的有些绝对值编码器是用增量编码器+电池的方式,靠电池存储位置,并不是严格意义上的绝对值编码器,也要定期更换电池。


增量编码器相对便宜,绝对值能一直记录位置。根据你的应用,预算去选择。

@Q上海精浦机电
侠客

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11楼    2016-09-17 10:25:05
精华帖  主题:回复:绝对值编码器到底如何使用?
K版主也在这里??。新入这个技术论坛还望各位照顾。
说到绝对值编码器在伺服的应用,应该先说编码器的作用,事实上我们说的伺服其实分两部分概念,电机和系统,电机更多的是驱动,力矩、转速,对于编码器的要求着重的是速度反馈,计算加速度和力矩对应,而“绝对值编码器”在电机上的作用也是电机磁极位置的换相准确性。而另一个概念伺服系统是在什么时间到达什么位置的伺服特性,这里面包括了传动,传递,与响应。这里对编码器的要求就是尽量绝对值的随时可以知道准确位置而无需靠增量计数,也不用担心干扰和停电之后的位置数据丢失问题。
所以是两个概念需要两个编码器也就是双闭环或者叫全闭环,看你具体哪种要求。
现在很多是直接用电机后面的编码器,既做电机反馈用,又做系统位置推算用,所以就冒出来减速机精度与控制响应滞后等问题了。
看具体需求讨论。
一月游
@Q上海精浦机电
侠客

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15楼    2016-09-17 22:05:08
精华帖  主题:回复:绝对值编码器到底如何使用?
说到这个题目,实际上分两部分回答,关于电机使用绝对值编码器,是电机磁极位置的不会丢失,那仅用单圈绝对值编码器就够了,而实际上另一个作用是高分辨率的需求出现,当编码器的分辨率要求很高时,方波输出的脉冲频率就会很高,这对于后面伺服接收器就是很大的负担了,需要有很高的带宽和始终不停的高速计数,且很高的带宽也极易引入干扰。而如果改用绝对值的信号,就无需始终高速计数,干扰也会小一点。
伺服电机的绝对值编码器,一是磁极位置的永久记忆,有些直接写入编码器内的寄存器。二是解决高分辨率的高速读取,无需高速的始终对脉冲信号高速计数。
一月游
@Q上海精浦机电
侠客

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16楼    2016-09-17 22:17:56
精华帖  主题:回复:绝对值编码器到底如何使用?
伺服系统(PLC)的绝对值编码器,伺服系统要解决的是什么时候系统(包括减速器和传动系统,以及与其他电机的关系,连续的做什么动作)到什么位置,这当然是最好用绝对值编码器了,不想让位置丢失而乱了套。另外多个电机的相互关系,需要一个指挥家指挥同一个节拍,各自都用了绝对值编码器这个节拍是不会乱的,也就大大提高了系统生产效率。
打个比方,对于单个电机而言是独奏,可以即兴发挥,当高速高分辨率时高手要炫技不能乱了就要用绝对值编码器了。
对于系统(包括减速器和传动系统,以及其他电机的关系),是需要伴奏和合奏了,这时需要有个指挥或者节拍器,也不能乱了套,绝对值编码器不会丢位置,不会乱了,此时是大大提高效率的,也让控制系统的编程简单了,多个电机依据各自不会错的绝对值编码器信号同一节拍协调动作。这也称为同步或联动,这时需要用绝对值编码器了。
一月游
@Q上海精浦机电
侠客

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25楼    2016-09-18 21:36:27
精华帖  主题:回复:绝对值编码器到底如何使用?
回复K版主:我们正在与西门子有关开发单位合作,做profinet的绝对值编码器,包括机械齿轮箱的真绝对值多圈编码器和每圈17位以上的高分辨率绝对值,都目标加上profinet,计划今年就推出,确实是为1200和1500和西门子变频连接目标的,目标把其他传感器也拉入NET,这样可丰富1200的应用。K版主看得很准。
一月游
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