Программируемые инкрементальные энкодеры серии DRS61

№ 2’2006
PDF версия
Статья продолжает начатый в КиТ № 8’2005 обзор новинок продукции подразделения компании SICK-Stegmann — мирового лидера в производстве промышленных энкодеров. В публикации рассказывается о новой уникальной серии инкрементальных энкодеров DRS61, отличающейся тем, что возможность программирования важнейших параметров энкодера - количества импульсов на оборот (в диапазоне от 1 до 8192) и ширины нулевого импульса (90° или 180°) — теперь предоставлена заказчику. В итоге преимущества данной серии состоят не только в том, что дистрибьютор или пользователь может выбирать настройки через стандартные интерфейсы USB и LPT ноутбука либо ПК, чтобы максимально адаптировать устройство к условиям работы, но и в том, что благодаря максимальной унификации комплектующих обеспечиваются минимальные сроки изготовления энкодера, поставок и ввода в эксплуатацию. Повышение производственной и эксплуатационной технологичности изделия означает итоговое снижение системной цены.

О компании Stegmann

С 1956 года, когда Макс Стегманн основал компанию Stegmann, ее головной офис и производственные площади находятся в Швенингене (Германия). За эти годы небольшая фирма — производитель энкодеров — прошла значительный путь, достигнув мирового лидерства в данной отрасли и годового оборота, превышающего 50 млн евро. В 2002 году Stegmann вошла в состав SICK AG.

Среди важных достижений компании в сфере разработки абсолютных и инкрементальных энкодеров стоит назвать:

  • 1984 год. Изобретение последовательного интерфейса SSI для абсолютных энкодеров — общепризнанного сегодня стандарта передачи данных.
  • 1996 год. Дата создания HIPERFACE — универсального интерфейса для электродвигателей.
  • 2000 год. Разработана технология CoreTech для инкрементальных и абсолютных энкодеров. Впервые использовано ручное обучение нулевому положению для инкрементального энкодера.
  • 2001 год. Разработан HIPERDRIVE — прецизионный привод позиционирования.
  • 2002 год. Создана технология MiDi-Энкодер, позволяющая значительно уменьшить габариты энкодеров за счет размещения излучателя оптического сигнала на оси вращения (технология рассматривалась в предыдущей статье цикла, см. КиТ № 9’2005).

В данной статье основное внимание уделено новой серии инкрементальных энкодеров DRS61, позволяющих конечному пользователю программировать важнейшие характеристики преобразователя — требуемое количество импульсов на оборот, а также ширину нулевого импульса, что значительно повышает гибкость устройств при их эксплуатации в автоматизированном производстве. Пользователи энкодеров DRS61 сегодня могут программировать любое число линий в диапазоне от 1 до 8192 и определять желаемую ширину нулевого импульса — 90° или 180°.

Семейство энкодеров, созданных на базе технологии CoreTech, — энкодеры DRS61 — представляют собой устройства для определения углового положения, скорости, ускорения на основе оптического кодового диска, сканируемого дифференциальным ASIC-элементом, что гарантирует получение высокого качества сигнала и его помехоустойчивость.

Дополнительной функцией энкодера является обучение нулевому положению путем нажатия специальной кнопки на корпусе энкодера. Быстрое время ввода энкодера в эксплуатацию помогает сохранить время и деньги, снижая общую стоимость системы.

Позиционирование на рынке

В настоящее время можно выделить следующие типы оптических энкодеров:

  • инкрементальные энкодеры;
  • абсолютные однооборотные энкодеры;
  • абсолютные многооборотные энкодеры.

Напомним, что основное отличие инкрементальных энкодеров от абсолютных заключается в сохранении текущего углового положения абсолютным энкодером вне зависимости от того, прекращена подача питания или нет. Инкрементальные энкодеры при сбоях питания информацию теряют.

Инкрементальные энкодеры, отличающиеся низкой ценой, являются наиболее популярными среди преобразователей угловых перемещений, поскольку на них приходится около 70% общих объемов продаж.

Ассортимент инкрементальных энкодеров, выпускаемых компанией SICK-Stegmann, представлен на рис. 1. Каждая серия, предназначенная для решения определенных задач, имеет уникальные технические показатели. Рис. 2 наглядно иллюстрирует соотношение цена/технические характеристики в данных сериях. Как видно, серии DRS60/DRS61 обладают максимальными техническими параметрами и занимают рыночную нишу наиболее высокого уровня.

Ассортимент инкрементальных энкодеров от SICK-Stegmann
Рис. 1. Ассортимент инкрементальных энкодеров от SICK-Stegmann
Серия DRS61 по соотношению цена/технические характеристики
Рис. 2. Серия DRS61 по соотношению цена/технические характеристики

Сферы применения энкодеров серий DRS60/DRS61 — это упаковочные машины, медицинская техника, элеваторы, конвейеры, робототехника, краны, металлообрабатывающее производство и многое другое. Для каждой из них требуются индивидуальные параметры и настройки энкодеров, но любую производственную задачу позволяет решить приобретение только одного энкодера DRS61 с необходимым механическим или электрическим интерфейсом. Например, благодаря индивидуальному программированию для решения широкого круга задач подходит базовая версия энкодера серии DRS61 — с твердотельным валом, сервофланцем, разъемом, работающая от питания 10–32 В.

Серия DRS61 является логическим расширением серии инкрементальных преобразователей угловых перемещений DRS60. Главное отличие серий заключается в том, что процесс программирования количества импульсов и ширины нулевого импульса энкодеров серии DRS60 осуществляется в заводских условиях, а DRS61 предоставляет данную уникальную возможность заказчику — программировать необходимое количество импульсов практически бесконечное число раз через технологический разъем, подстраиваясь под требования поставленной ему задачи.

Программирование выполняется посредством подключения энкодера к ПК или ноутбуку с помощью программатора, программного обеспечения SICK-STEGMANN и соединительного кабеля. Меню программного обеспечения направляет действия пользователя через диалоговое окно — в нем выбираются и назначаются программируемые параметры, о которых шла речь выше.

В рамках одного предприятия допускается закупка нескольких энкодеров DRS61 и применение их в различных производственных цехах, гибкое перепрограммирование и замена устройств.

Таким образом, принимая во внимание критерий цена/качество, отождествляющий серии DRS60/DRS61 с верхней рыночной нишей, одновременно подчеркнем, что при тех же технических показателях использование серии DRS61 является более экономичным, поскольку DRS61 допускает быстрый ввод в эксплуатацию и программируется для решения каждой конкретной задачи.

Можно выделить три основные группы заказчиков, для которых и предназначена серия DRS61:

  • Системные интеграторы, решающие различные задачи своих заказчиков, связанные с управлением, подбором аппаратных и программных средств и т. д., с потребностью в широком спектре энкодеров.
  • Дистрибьюторы, для которых важным показателем являются малые сроки поставки. Использование данной серии предоставляет возможность минимизировать объем склада и обеспечить заказчикам минимальные сроки поставки.
  • Конечные пользователи — потребители широкого спектра различных энкодеров, осуществляющие необходимый инженерный сервис в собственных центрах. Конечному пользователю предоставляется возможность заменить многочисленные стандартные энкодеры несколькими преобразователями серии DRS61, благодаря их программированию и стандартизации (например, таких параметров, как тип фланца, интерфейсы, диаметры валов).

Технические характеристики

Основными техническими характеристиками серии DRS61 (рис. 3) являются:

Серия инкрементальных энкодеров DRS61
Рис. 3. Серия инкрементальных энкодеров DRS61
  • корпус диаметром 60 мм со степенью защиты IP66;
  • три различных электрических интерфейса:
      – TTL/RS422 с питанием 4,5–5,5 В;
      – TTL/RS422 с питанием 10–32 В;
      – HTL/push pull с питанием 10–32 В;
  • четыре различных механических интерфейса (рис. 4):
    Виды механических интерфейсов
    Рис. 4. Виды механических интерфейсов
      – торцевой фланец;
      – сервофланец;
      – фланец с полым ротором;
      – фланец со сквозным полым ротором;
  • электрический выход — контактный разъем (осевой или радиальный) или кабель длиной 1,5 м (доступны другие длины по отдельному запросу);
  • разрешение от 1 до 8192 импульсов на оборот программируется пользователем; (заводское значение — 8192 импульса/оборот; гарантированное количество циклов перезаписи — 1млн циклов);
  • ширина нулевого импульса 90° или 180° программируется пользователем (заводская установка — 90°);
  • рабочий диапазон температур: от –20 до +85 °C;
  • максимальная допустимая влажность 90%;
  • устойчивость к ударам 50 g /11 мс;
  • устойчивость к вибрации 20 g /10–2000 Гц;
  • гарантированный срок службы подшипников 3,6Y109 оборотов.

На рис. 5 проиллюстрирована процедура формирования оригинального кода для заказа датчика с необходимыми техническими характеристиками.

Формирование кода для заказа необходимого изделия
Рис. 5. Формирование кода для заказа необходимого изделия

Вначале из трех возможных вариантов выбирается требуемый интерфейс:

  • A— TTL/RS422, питание 4,5–5,5 В;
  • C— TTL/RS422, питание 10–32 В;
  • E— HTL /push pull, питание 10–32 В.

Далее определяется тип механического интерфейса:

  • 4 — торцевой фланец;
  • 1 — сервофланец;
  • А — фланец с полым ротором;
  • D — фланец со сквозным полым ротором.

Затем выбирается тип разъема:

  • А — разъем M23, 12-выводной, радиальный;
  • B — разъем M23, 12-выводной, осевой;
  • K — кабель, 11-жильный, радиальный, длиной 1,5 м;
  • R — кабель, 11-жильный, осевой, длиной 1,5 м.

Значение, которое определяет разрешение энкодера, — 8192 импульса на оборот — программируется на заводе и не выбирается при заказе. Дальнейшее изменение разрешения преобразователя выполняет с помощью программатора сам пользователь.

Импульсные диаграммы инкрементального выходного сигнала энкодера DRS61 представлены на рис. 6, где A, B — выходные импульсные сигналы, смещенные друг относительно друга на 90° (что по знаку разницы их фаз позволяет определить направление вращения вала), Z — нулевой импульс, позволяющий задать начало отсчета для импульсных сигналов.

Импульсная диаграмма выходного сигнала
Рис. 6. Импульсная диаграмма выходного сигнала

Дополнительные инверсные значения сигналов A, B и Z помогают обеспечивать надежность передачи.

В таблице приведена цоколевка энкодераописание контактов и жил выходного разъема и кабеля.

Таблица. Цоколевка разъема и описание жил кабеля
Цоколевка разъема и описание жил кабеля

Конструкция энкодера

Преобразователи угловых перемещений серий верхнего рыночного сегмента — новой серии DRS61, а также предшествующей ей серии DRS60 и серии абсолютных однооборотных энкодеров ARS60 — изготавливаются по запатентованной технологии CoreTech, особенности которой рассмотрим более подробно.

Важнейшим параметром при выборе энкодера является его разрешение, физически определяемое количеством меток диска энкодера. Стандартный энкодер требует наличия индивидуального диска с метками: их количество позволяет получить строго определенное число импульсов. С учетом различных показателей разрешения, а также разной ширины нулевого импульса количество дисков, задействованных в массовом производстве энкодеров выбранной серии, может быть внушительным. Как правило, изготовление нового диска требует значительных капитальных вложений, на которые компании могут пойти только при условии большой партии заказа. Стандартный путь многих производителей, выпускающих преобразователи, — это предоставление заказчику возможности заказать энкодеры, рассчитанные на получение строго определенного количества импульсов за оборот. Например, на 36, 50, 100, 200, 500, 512, 750, 1000, 1024, 2048 и т. д. импульсов на оборот (рис. 7). Относительно часто возникают ситуации, когда необходимо нестандартное разрешение, отличающееся от указанных значений.

Различные виды дисков с метками, применяемые в стандартных энкодерах
Рис. 7. Различные виды дисков с метками, применяемые в стандартных энкодерах

Кроме выбора диска с определенным количеством меток заказчику приходится выбирать тип фланца и интерфейса, вид разъема и (или) длину кабеля. Получаемое в итоге число возможных механических и электрических комбинаций приводит к необходимости поддержки большого количества исполнений в рамках серийного выпуска серии энкодеров и сопутствующих механических деталей. Следствием является невозможность для производителя обеспечивать наличие всей номенклатуры изделий на складе и увеличение сроков поставки ряда изделий.

Использование энкодеров, производимых на основе технологии CoreTech, становится отличным решением вышеописанных ситуаций. Ключевой особенностью и важнейшим преимуществом технологии является возможность получения любых значений разрешений в пределах от 1 до 8192 импульсов на оборот при использовании только одного уникального диска с метками. Настройка необходимого разрешения осуществляется либо в заводских условиях, либо заказчиком с помощью специального программатора. В некоторых случаях это позволяет обойтись без дорогих механических редукторов.

Следующее интересное нововведение — возможность обучения энкодера нулевому положению с помощью специального переключателя, что особенно полезно при настройке оборудования в рамках предприятия.

Еще одно важнейшее преимущество, реализованное в технологии CoreTech, — максимальная поддержка модульности конструкций энкодеров (рис. 8). Преобразователь угловых перемещений, выполненный по технологии CoreTech, состоит из вала, фланца, корпуса, разъема, печатной платы и основного ядра-диска с метками. Все эти детали унифицированы.

Модульная конструкция энкодера
Рис. 8. Модульная конструкция энкодера

Применительно к новой серии DRS61 данная технология обеспечивает заказчику несколько важнейших преимуществ. Прежде всего, это минимальные сроки поставки, как напрямую от производителя, так и со складов дистрибьюторов, а кроме того — гибкость в решении конкретных производственных задач, в частности, возможность программирования энкодеров на любое разрешение.

Программирование энкодера

Процесс программирования представляет собой довольно простую процедуру. Как уже упоминалось, энкодеры данной серии поступают к потребителю с заранее запрограммированными на заводе 8192 импульсами на оборот и шириной нулевого импульса в 90°. Для того чтобы изменить эти параметры, необходим программатор PGT-04-S (рис. 9), который заказывается отдельно. С программатором поставляется компактдиск с программным обеспечением и соединительный кабель для сопряжения энкодера с компьютером посредством USB- или LPT-порта (рис. 10).

Программатор PGT-04-S
Рис. 9. Программатор PGT-04-S
Соединение энкодера с компьютером
Рис. 10. Соединение энкодера с компьютером

Корпус преобразователя угловых перемещений снабжен отверстием, закрытым резиновой заглушкой. Под заглушкой расположен четырехвыводной разъем энкодера и кнопка обучения нулевому положению.

Программное обеспечение, совместимое с Windows, поддерживает стандартный пользовательский интерфейс. При инициализации энкодера в окне программы индицируются полные его данные (рис. 11).

Данные об энкодере, индицируемые в окне программного обеспечения PGT-04-S
Рис. 11. Данные об энкодере, индицируемые в окне программного обеспечения PGT-04-S

Для программирования энкодера нужно выполнить три простых действия (рис. 12):

Программирование энкодера DRS61
Рис. 12. Программирование энкодера DRS61
  • задать необходимое разрешение устройства — пользователь может выбирать значение между 1 до 8192 импульсов на оборот с шагом, равным 1;
  • задать ширину нулевого импульса: 90° или 180° — стандартным значением является ширина, равная 90°, но для ряда старых медленных промышленных контроллеров часто необходимо значение ширины нулевой отметки именно в 180°;
  • нажать соответствующую клавишу для программирования энкодера с новыми параметрами.

Более подробную информацию о различных типах энкодеров, датчиках положения для приводов, с учетом специфики их применения в различных областях техники и отраслях промышленности, можно найти на сайтах www.sick-automation.ru, www.sick.com, www.stegmann.com, а также обратившись на сайт компании SICK AG.

xosotin chelseathông tin chuyển nhượngcâu lạc bộ bóng đá arsenalbóng đá atalantabundesligacầu thủ haalandUEFAevertonxosofutebol ao vivofutemaxmulticanaisonbetbóng đá world cupbóng đá inter milantin juventusbenzemala ligaclb leicester cityMUman citymessi lionelsalahnapolineymarpsgronaldoserie atottenhamvalenciaAS ROMALeverkusenac milanmbappenapolinewcastleaston villaliverpoolfa cupreal madridpremier leagueAjaxbao bong da247EPLbarcelonabournemouthaff cupasean footballbên lề sân cỏbáo bóng đá mớibóng đá cúp thế giớitin bóng đá ViệtUEFAbáo bóng đá việt namHuyền thoại bóng đágiải ngoại hạng anhSeagametap chi bong da the gioitin bong da lutrận đấu hôm nayviệt nam bóng đátin nong bong daBóng đá nữthể thao 7m24h bóng đábóng đá hôm naythe thao ngoai hang anhtin nhanh bóng đáphòng thay đồ bóng đábóng đá phủikèo nhà cái onbetbóng đá lu 2thông tin phòng thay đồthe thao vuaapp đánh lô đềdudoanxosoxổ số giải đặc biệthôm nay xổ sốkèo đẹp hôm nayketquaxosokq xskqxsmnsoi cầu ba miềnsoi cau thong kesxkt hôm naythế giới xổ sốxổ số 24hxo.soxoso3mienxo so ba mienxoso dac bietxosodientoanxổ số dự đoánvé số chiều xổxoso ket quaxosokienthietxoso kq hôm nayxoso ktxổ số megaxổ số mới nhất hôm nayxoso truc tiepxoso ViệtSX3MIENxs dự đoánxs mien bac hom nayxs miên namxsmientrungxsmn thu 7con số may mắn hôm nayKQXS 3 miền Bắc Trung Nam Nhanhdự đoán xổ số 3 miềndò vé sốdu doan xo so hom nayket qua xo xoket qua xo so.vntrúng thưởng xo sokq xoso trực tiếpket qua xskqxs 247số miền nams0x0 mienbacxosobamien hôm naysố đẹp hôm naysố đẹp trực tuyếnnuôi số đẹpxo so hom quaxoso ketquaxstruc tiep hom nayxổ số kiến thiết trực tiếpxổ số kq hôm nayso xo kq trực tuyenkết quả xổ số miền bắc trực tiếpxo so miền namxổ số miền nam trực tiếptrực tiếp xổ số hôm nayket wa xsKQ XOSOxoso onlinexo so truc tiep hom nayxsttso mien bac trong ngàyKQXS3Msố so mien bacdu doan xo so onlinedu doan cau loxổ số kenokqxs vnKQXOSOKQXS hôm naytrực tiếp kết quả xổ số ba miềncap lo dep nhat hom naysoi cầu chuẩn hôm nayso ket qua xo soXem kết quả xổ số nhanh nhấtSX3MIENXSMB chủ nhậtKQXSMNkết quả mở giải trực tuyếnGiờ vàng chốt số OnlineĐánh Đề Con Gìdò số miền namdò vé số hôm nayso mo so debach thủ lô đẹp nhất hôm naycầu đề hôm naykết quả xổ số kiến thiết toàn quốccau dep 88xsmb rong bach kimket qua xs 2023dự đoán xổ số hàng ngàyBạch thủ đề miền BắcSoi Cầu MB thần tàisoi cau vip 247soi cầu tốtsoi cầu miễn phísoi cau mb vipxsmb hom nayxs vietlottxsmn hôm naycầu lô đẹpthống kê lô kép xổ số miền Bắcquay thử xsmnxổ số thần tàiQuay thử XSMTxổ số chiều nayxo so mien nam hom nayweb đánh lô đề trực tuyến uy tínKQXS hôm nayxsmb ngày hôm nayXSMT chủ nhậtxổ số Power 6/55KQXS A trúng roycao thủ chốt sốbảng xổ số đặc biệtsoi cầu 247 vipsoi cầu wap 666Soi cầu miễn phí 888 VIPSoi Cau Chuan MBđộc thủ desố miền bắcthần tài cho sốKết quả xổ số thần tàiXem trực tiếp xổ sốXIN SỐ THẦN TÀI THỔ ĐỊACầu lô số đẹplô đẹp vip 24hsoi cầu miễn phí 888xổ số kiến thiết chiều nayXSMN thứ 7 hàng tuầnKết quả Xổ số Hồ Chí Minhnhà cái xổ số Việt NamXổ Số Đại PhátXổ số mới nhất Hôm Nayso xo mb hom nayxxmb88quay thu mbXo so Minh ChinhXS Minh Ngọc trực tiếp hôm nayXSMN 88XSTDxs than taixổ số UY TIN NHẤTxs vietlott 88SOI CẦU SIÊU CHUẨNSoiCauVietlô đẹp hôm nay vipket qua so xo hom naykqxsmb 30 ngàydự đoán xổ số 3 miềnSoi cầu 3 càng chuẩn xácbạch thủ lônuoi lo chuanbắt lô chuẩn theo ngàykq xo-solô 3 càngnuôi lô đề siêu vipcầu Lô Xiên XSMBđề về bao nhiêuSoi cầu x3xổ số kiến thiết ngày hôm nayquay thử xsmttruc tiep kết quả sxmntrực tiếp miền bắckết quả xổ số chấm vnbảng xs đặc biệt năm 2023soi cau xsmbxổ số hà nội hôm naysxmtxsmt hôm nayxs truc tiep mbketqua xo so onlinekqxs onlinexo số hôm nayXS3MTin xs hôm nayxsmn thu2XSMN hom nayxổ số miền bắc trực tiếp hôm naySO XOxsmbsxmn hôm nay188betlink188 xo sosoi cầu vip 88lô tô việtsoi lô việtXS247xs ba miềnchốt lô đẹp nhất hôm naychốt số xsmbCHƠI LÔ TÔsoi cau mn hom naychốt lô chuẩndu doan sxmtdự đoán xổ số onlinerồng bạch kim chốt 3 càng miễn phí hôm naythống kê lô gan miền bắcdàn đề lôCầu Kèo Đặc Biệtchốt cầu may mắnkết quả xổ số miền bắc hômSoi cầu vàng 777thẻ bài onlinedu doan mn 888soi cầu miền nam vipsoi cầu mt vipdàn de hôm nay7 cao thủ chốt sốsoi cau mien phi 7777 cao thủ chốt số nức tiếng3 càng miền bắcrồng bạch kim 777dàn de bất bạion newsddxsmn188betw88w88789bettf88sin88suvipsunwintf88five8812betsv88vn88Top 10 nhà cái uy tínsky88iwinlucky88nhacaisin88oxbetm88vn88w88789betiwinf8betrio66rio66lucky88oxbetvn88188bet789betMay-88five88one88sin88bk88xbetoxbetMU88188BETSV88RIO66ONBET88188betM88M88SV88Jun-68Jun-88one88iwinv9betw388OXBETw388w388onbetonbetonbetonbet88onbet88onbet88onbet88onbetonbetonbetonbetqh88mu88Nhà cái uy tínpog79vp777vp777vipbetvipbetuk88uk88typhu88typhu88tk88tk88sm66sm66me88me888live8live8livesm66me88win798livesm66me88win79pog79pog79vp777vp777uk88uk88tk88tk88luck8luck8kingbet86kingbet86k188k188hr99hr99123b8xbetvnvipbetsv66zbettaisunwin-vntyphu88vn138vwinvwinvi68ee881xbetrio66zbetvn138i9betvipfi88clubcf68onbet88ee88typhu88onbetonbetkhuyenmai12bet-moblie12betmoblietaimienphi247vi68clupcf68clupvipbeti9betqh88onb123onbefsoi cầunổ hũbắn cáđá gàđá gàgame bàicasinosoi cầuxóc đĩagame bàigiải mã giấc mơbầu cuaslot gamecasinonổ hủdàn đềBắn cácasinodàn đềnổ hũtài xỉuslot gamecasinobắn cáđá gàgame bàithể thaogame bàisoi cầukqsssoi cầucờ tướngbắn cágame bàixóc đĩaAG百家乐AG百家乐AG真人AG真人爱游戏华体会华体会im体育kok体育开云体育开云体育开云体育乐鱼体育乐鱼体育欧宝体育ob体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育开云体育开云体育棋牌棋牌沙巴体育买球平台新葡京娱乐开云体育mu88qh88
Литература
  1. Материалы презентаций компании SICK.
  2. http://www.consys.spb.ru
  3. http://www.sick.com
  4. http://www.stegmann.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *