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电机维修中PLC绝对位置测量系统的高速接口

时间:2011-10-21 17:21:44 来源:西安西玛电机厂 作者: 点击:

由于绝对值旋转编码器最高转速可达12000rpm,必须有快速的动态监控。在这样的时间条件下,对于静态的编码器目前还不能满足上述的反应速度。 然而,这种功能还是可以实现的:通过冗余监控检测在高速时通过串行接口传送的绝对位置值、单独的正弦增量信号及动态的代码是否一致。如果扫描信号的位置超出了规定的公差带,动态代码将输出一个错误信息。 

公差受齿轮运动及通过光电池放大的相位角度差影响。由于这些偏差,绝对位置值将不能达到± 1 LSB(最小有效位)的精度。 

为了在高转速下接收正确的绝对位置信息,编码器除绝对位置值外还向后继电路传送相序相差90°的两组增量信号。绝对位置值与增量位置值在其分别定义的“精度范围”内必须一致(如1500rpm 为± 1 LSB、最高允许速度为± 50 LSB)如果超出“精度范围”,后继电路将中断输出

表2 列出了不同种类点点接口位置编码器的主要特征。双向Endat 接口的特点首先为短的传送时间及高的数据传送安全性。与现在广泛使用的单向数据传送不同,它支持安装、监控、故障诊断及安全技术。

位置编码器的不同应用需求 

上面描述的特征使Endat 接口广泛应用于需要绝对位置值传送的自动控制领域。如机床、纺织机械及印刷机械等,具有良好位置性能的数字控制环可与正弦增量相结合。通过冗余技巧及绝对值与增量位置值的同时传送,带有Endat 接口的编码器也可用于要求高安全性的机械,如压力机。 

该接口同样适用于对实际值的传送时间要求低的自动控制工作,如金属切割机械。 

不管应用软件如何,Endat 接口在后继电路中始终使用相同的输入硬件。具有相同接口的不同种类的编码器可满足特殊应用的要求(图6)。

特意为系统制造商及最终用户准备的ROC400 和ROQ400 系列绝对值旋转编码器与ROD400 系列增量编码器具有相同的安装尺寸。标准形式保护等级为IP64 及IP67,并有单转(ROC413)及多转(ROQ425)可选择。除绝对位置值外还提供幅值为1Vpp 的正弦增量信号。因此符合上面描述的安全技术,并适用于要求具有高动态及分辨率的应用软件。 

ROC413 单转绝对值编码器具有与增量旋转编码器相同的外形尺寸。带有径向法兰插座的多转产品,由于特殊的扫描结构及高的综合元件仅比单转产品长7mm。带有这些尺寸的单转及多转绝对值编码器也可用于区域总线系统。编码器的Profibus-DP 功能符合 Profibus 用户组织PNO(Profibus-Nutzer-Organisation) 
对于旋转编码器的协议,并支持完整的版本2 功能。 

绝对值旋转编码器ECN1313 和ECN1325 适合安装于带有数字式速度控制及自然冷却的驱动器上。它们带有定子联轴节来补偿电机轴与编码器轴轴向及径向的偏差。旋转编码器的刚性联轴节通过锥型轴与电机轴相联使控制环具有大的带宽。高达115 °C (239 °F)的操作温度允许在特定的额定扭矩下更小的电机尺寸。由于这些编码器的信号周期为每转2048 或512,举例来说,通过后继电路对增量信号进行1024 倍细分,可分别得到测量步距为每转2,000,000 或500,000。电机制造商在电机上安装编码器并通过Endat 接口对电机电动势进行编程。这消除了调整时间。 

通过刻度的特殊设计及在扫描过程的其他设计措施,由于后继电路对正弦增量信号的细分导致在一个信号周期内的偏差小于信号周期的±1%。这意味着如果信号周期为2048,在一个信号周期内的位置偏差(细分导致的误差)小于±7"。相同的,如信号周期为512,位置偏差为±26"。由后继电路对正弦信号细分产生的位置偏差在高操作温度时保持不变。这使带有数字速度控制的驱动器在特定的操作温度范围内实现低速波动高控制带宽成为可能。 


本文标签:电机维修,位置测量系统

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