易福門編碼器RUP500工作原理

上海譜瑞特工業(yè)自動化設(shè)備有限公司在歐美有多個分子公司，整個集團在行業(yè)內(nèi)經(jīng)營十幾年專門致力于從事上*工業(yè)產(chǎn)品的進出口業(yè)務。在公司全體員工的努力及廣大客戶和業(yè)界同仁支持之下，公司業(yè)務迅速拓展，產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于大中型電廠、冶金、石化、環(huán)保、紡織、鐵路、船舶、醫(yī)藥機械、包裝機械、紡織機械、食品機械、航天航空、樓宇控制等現(xiàn)代工業(yè)自動化領(lǐng)域。

易福門電子（上海）有限公司成立于2005年1月，總部位于上海張江技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。易福門品牌創(chuàng)立之初是激情驅(qū)使著創(chuàng)始人為之改善。開發(fā)具有品質(zhì)和可靠的傳感器，并提供的客戶服務。正因為有著這樣的愿景和認識，迄今為止的易福門“品質(zhì)”超越 1969 年10 月 ifm開始推出的實體產(chǎn)品。

與您緊密聯(lián)系

經(jīng)過多年來與我們客戶的密切合作，我們已在市場中確立了以服務為導向的傳感器專業(yè)公司地位，且目前我們在 70 多個國家擁有超過 6.700 名員工。 盡管我們已發(fā)展為一家大公司，但我們?nèi)员３种鴦?chuàng)立時期擁有的優(yōu)點： 小企業(yè)的靈活性和*性以及集團的質(zhì)量和專業(yè)水平。 且我們的客戶目前仍是我們工作的中心 - 與您緊密聯(lián)系。

附加價值和有益利潤

我們的公司利潤為創(chuàng)造和確保培訓崗位和就業(yè)機會以及投資于創(chuàng)新提供必要的資本。 在 IFM 公司集團內(nèi)，以價值為導向的行動發(fā)揮著重要作用。 創(chuàng)始一代確定了企業(yè)理念中的原則，這些原則現(xiàn)在已翻譯成 16 種語言，并分發(fā)給每位員工。 在此理念中，我們弘揚自己的公司道德文化并鼓勵員工的負責任和可持續(xù)發(fā)展行為 - 同樣也是在背景下來實現(xiàn)。 因此，對我們而言，成功的成本管理和道德準則并不相互排斥。 這從公司成立起便通過我們的持續(xù)發(fā)展證實了。 秉持此理念，我們在 2017 年的公司營業(yè)額達 8.80 億歐元。

易福門編碼器RUP500主要屬性：

可配置為編碼器、速度監(jiān)控器或計數(shù)器

清晰可見的 LED 顯示，包含紅/綠顏色變化

通過 IO-Link 的友好通信和參數(shù)化

通過磁力感應原理獲得高耐沖擊和振動能力

分辨率可自由編程，從 1 ...10,000

基本的技術(shù)參數(shù)：

應用

功能原理 增量式

檢測系統(tǒng) 磁性

應用 編碼器; 速度監(jiān)控器; 計數(shù)器

電氣數(shù)據(jù)

工作電壓 [V] 4.75...30 DC

電流損耗 [mA] < 350

防護等級 III

反相保護 是

旋轉(zhuǎn)電氣大值 [U/min] 12000

輸出

電氣設(shè)計 HTL/TTL

開關(guān)頻率 [kHz] 1000

出廠設(shè)定

輸出功能: HTL (50 mA)

短路保護 是

相位偏差A和B [°] 90

測量/設(shè)定范圍

分辨率 1...10000; (可設(shè)定參數(shù); 出廠設(shè)定: 1024) 分辨率

速度監(jiān)控器

開關(guān)點, SP [U/min] -9994...9999

開關(guān)點, SP [Hz] -166.6...166.7

復原點, rP [U/min] -9999...9994

復原點, rP [Hz] -166.7...166.6

計數(shù)器

預設(shè)點 1...9999

精度/偏差

度 [°] 0.1

軟件/編程

參數(shù)設(shè)定 編碼器; 分辨率; 轉(zhuǎn)向; HTL; TTL; 速度監(jiān)控器; 分辨率

接口

通信接口 IO-Link

傳遞類型 COM 2

IO-Link revision 1.1

SIO模式 是

處理周期小值 [ms] 2.3

工作條件

環(huán)境溫度 [°C] -40...85

存儲溫度 [°C] -40...85

允許大的相對空氣濕度 [%] 95; (不允許冷凝)

外殼防護等級 IP 65; (在外殼: IP 67; 在軸: IP 64)

認證/測試

抗沖擊

200 g

抗震

30 g

MTTF [年] 218

機械技術(shù)數(shù)據(jù)

重量 [g] 437

尺寸 [mm] ? 58 / L = 64

原材料 法蘭: 鋁; 外殼: 不銹鋼; 插頭: 不銹鋼; 顯示窗口: PEI

機械大值 [U/min] 12000

啟動扭矩大值 [Nm] 1

溫度扭矩參考 [°C] 20

軸監(jiān)控器 實心軸

軸直徑 [mm] 6

軸材料

不銹鋼

軸向軸負載大值 (軸末端) [N] 40

徑向軸負載大值 (軸末端) [N] 60

固定法蘭 同步法蘭

顯示器/操作件

顯示

10段顯示屏, 紅色/綠色 4位數(shù)字 可設(shè)定參數(shù)

2 LED, 黃色

5 LED, 綠色

電氣連接

IO-Link 接插件: 1 x M12, 徑向的, 也可以使用軸向的; 成型體: 不銹鋼; 電纜長度大值: 100 m; (IO-Link: max. 20 m)

編碼器的工作原理：

由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩(wěn)定信號；另每轉(zhuǎn)輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。

由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級，塑料碼盤是經(jīng)濟型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。

它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串數(shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器，

這些脈沖能用來控制角位移，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可用于測量直線位移。

編碼器產(chǎn)生電信號后由數(shù)控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來處理。這些傳感器主要應用在下列方面：機床、材料加工、電動機反饋系統(tǒng)以及測量和控制設(shè)備。在ELTRA編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤的旋轉(zhuǎn)，該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的。此系統(tǒng)全部用一個紅外光源垂直照射，這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上，該接收器覆蓋著一層光柵，稱為準直儀，它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的光變化，然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應的電變化。一般地，旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個速度信號，這個信號要反饋給變頻器，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。故障現(xiàn)象：1、旋轉(zhuǎn)編碼器壞（無輸出）時，變頻器不能正常工作，變得運行速度很慢，而且一會兒變頻器保護，顯示“PG斷開”...聯(lián)合動作才能起作用。要使電信號上升到較高電平，并產(chǎn)生沒有任何干擾的方波脈沖，這就必須用電子電路來處理。編碼器pg接線與參數(shù)矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式，必須與編碼器pg的型號相對應。一般而言，編碼器pg型號分差動輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種，其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口，因此選擇合適的pg卡型號或者設(shè)置合理.

編碼器一般分為增量型與型，它們存著大的區(qū)別：在增量編碼器的情況下，

位置是從零位標記開始計算的脈沖數(shù)量確定的，而型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里，每個位置的輸出代碼的讀數(shù)是僅僅的；　因此，當電源斷開時，型編碼器并不與實際的位置分離。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當前的，有效的；　不像增量編碼器那樣，必須去尋找零位標記。

編碼器的*生產(chǎn)的系列都很全，一般都是的，如電梯型編碼器、機床編碼器、伺服電機型編碼器等，并且編碼器都是智能型的，有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊。

編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤，后者稱碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。

按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。

增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。

旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖，通過計數(shù)設(shè)備來知道其位置，當編碼器不動或停電時，依靠計數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣，當停電后，編碼器不能有任何的移動，當來電工作時，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計數(shù)設(shè)備記憶的零點就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點，編碼器每經(jīng)過參考點，將參考位置修正進計數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點以前，是不能保證位置的準確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點，開機找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

編碼器由機械位置決定的每個位置的單獨性，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

由于編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，

已經(jīng)越來越多地應用于工控定位中。型編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號必須確保連接很好，對于較復雜工況還要隔離，連接電纜芯數(shù)多，由此帶來諸多不便和降低可靠性，因此，編碼器在多位數(shù)輸出型，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國生產(chǎn)的型編碼器串行輸出常用的是SSI（同步串行輸出）。

多圈式編碼器。編碼器生產(chǎn)*運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼僅僅不重復，而無需記憶。多圈編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多，這樣在安裝時不必要費勁找零點，將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調(diào)試難度。多圈式編碼器在長度定位方面的優(yōu)勢明顯，已經(jīng)越來越多地應用于工控定位中。

易福門的主要優(yōu)勢：

振動監(jiān)測 – 可在損傷發(fā)生初期發(fā)現(xiàn)問題，從而避免將損傷擴大化

為什么要進行振動監(jiān)測？

每個機器在運行過程中都會發(fā)生振動。由于不平衡、未對準或共振等原因，這些振動可能會快速超出允許水平。振幅增大會對機器狀態(tài)造成負面影響，并縮短機器使用壽命。

結(jié)果：意外故障和更短的使用壽命

使用efector octavis的解決方案：

在工業(yè)標準中，整體振動速度被用來衡量整個機器的狀態(tài)。建議機器和風扇分別使用ISO 10816和ISO 14694標準，其中規(guī)定了在不同應用環(huán)境中的應力閥值。

efector octavis用于監(jiān)測機器振動是否超出了允許值。如果在早期檢測到損壞，可以及時更換受影響的部件，從而避免更大的間接損失。

狀態(tài)監(jiān)測 – 提高可用性、降低維護成本并保證質(zhì)量

為什么要進行狀態(tài)監(jiān)測？

狀態(tài)監(jiān)測能在早期檢測到正在發(fā)生的機器損壞。因此，可以規(guī)劃維護措施，實現(xiàn)對重要部件剩余使用壽命的理想使用。可以對影響質(zhì)量的振動進行自動檢測，從而避免不合格零件。計數(shù)器可用于確定生產(chǎn)變量（運行小時數(shù)、生產(chǎn)小時數(shù)、合格/不合格零件、不合格率等）和影響部件使用壽命的各類因子（沖擊、過高振幅持續(xù)時間、溫度、功率、轉(zhuǎn)速等）。

使用efector octavis的解決方案

efector octavis是一種振動監(jiān)測器，不僅可以檢測振動數(shù)據(jù)，還能直接在機器上執(zhí)行信號分析和機器診斷。在本地確認機器狀態(tài)，并通過警報或狀況值傳輸給控制器/過程控制層級。此外，該裝置還帶機載內(nèi)存，能儲存所有診斷特性的趨勢歷史。

利用多功能工具進行振動診斷

關(guān)鍵機器意外停機會造成巨額成本。通過對整個工廠進行持續(xù)狀態(tài)監(jiān)測可以有預見性地做出決策并優(yōu)化流程。

機器保護和遠程維護

通過監(jiān)測風電齒輪箱或供水泵的磨損和應力，可以使操作員組織維護工作。警報輸出有助于保護系統(tǒng)、執(zhí)行遠程維護以及更容易的狀態(tài)分析。

機器保護和過程監(jiān)測 – 降低不合格率和間接損失

為什么要進行機器保護和過程監(jiān)測？

錯誤的過程參數(shù)設(shè)置或錯誤的工具可導致嚴重后果，如組件和刀具主軸之間發(fā)碰撞，造成主軸高應力或加工品質(zhì)不佳。這會增加間接成本、縮短使用壽命并導致不合格率上升。

使用efector octavis的解決方案：通過對不同振動特性進行持續(xù)測量和評估，可以實現(xiàn)對刀具主軸的理想監(jiān)測和診斷。通過對振動變化的監(jiān)測，可以及時檢測和顯示損壞情形。開關(guān)輸出可在數(shù)毫秒內(nèi)輸出反應信號，從而大限度降低甚至避免間接損失。通過現(xiàn)場總線接口將振動監(jiān)測功能集成至機器，能實現(xiàn)對機器當前運行狀態(tài)的理想評估與調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)警報閾值、抑制加工過程中無法評估的特征值，例如主軸軸承）。

檢測異常振動

VSA型微機械加速度傳感器螺紋安裝至主軸的本體上，能檢測極為微弱的振動行為。

該傳感器能夠在快速移動和高作用力環(huán)境中正常使用。

避免機床的間接損失

基于振動特征變化能檢測出磨鈍的刀具或切屑堵塞等導致的切削力變化。

可為每把刀具單獨的公差限制（例如警告和關(guān)閉閾值）。能可靠的防止工件損壞。

用于物體和場景識別及評估的視覺傳感器

強大的攝像頭系統(tǒng)和簡單易用的傳感器

在自動化技術(shù)中，視覺傳感器是當今裝配、制造以及質(zhì)量控制任務中*的一個組成部分，能夠提升效率。它們是帶有特定于應用的評估的攝像頭，例如低成本高集成度的可靠電子眼。

從攝像頭到傳感器

數(shù)年以前，我們還曾需要昂貴的攝像頭系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展和組件在價格上的不斷降低，我們得以在更小的空間中實現(xiàn)愈加智能的功能。

不僅緊湊的視覺傳感器取代了攝像頭系統(tǒng)，它們更提供了額外的應用選擇。比如說，它們可用于檢測具有多種位置或形狀的物體，代替復雜的接近傳感器或例如傳感器橋的多傳感器解決方案，用于貨盤或箱子的完整性檢查。

易于集成

視覺傳感器的出色特性中，有一點就是其簡潔性。圖像處理系統(tǒng)通常需要由取得資格的人員或需要大量成本的外部集成者進行到生產(chǎn)流程中的集成，視覺傳感器卻由于其資深的特定于應用的性質(zhì)，無需預先習得相關(guān)知識便可進行使用。用輕松的“參數(shù)設(shè)定”取代復雜“編程”就是它們的宗旨。隨時可用的功能塊支持向 PLC 集成。以太網(wǎng)過程接口用于數(shù)據(jù)的傳送、參數(shù)的設(shè)定和遠程監(jiān)控。同時，所有單元均帶有開關(guān)輸出，可發(fā)出成功測試信號。因此，視覺傳感器在使用上與二進制傳感器具有同樣易用性。

緊湊耐用

另一個優(yōu)勢：由于具有高防護等級和寬廣的使用溫度范圍，ifm 視覺傳感器能夠以真切的方式表現(xiàn)接近于實際情境的數(shù)值。而*的集成度也令它們獨樹一幟。相對于復雜的攝像頭解決方案，所有必要的組件 - 如照明、光學、評估電子元件和輸出邏輯組件均集成在工業(yè)外殼中。使用 ifm 視覺傳感器，質(zhì)量控制、完整性監(jiān)控或一維、二維碼的讀取均可以低廉成本完成。

特定應用解決方案中

正確的選擇具有決定性的效果

輪廓傳感器 – 物體識別類型 O2D

而就產(chǎn)品而言：O2D 視覺傳感器可以識別和分配先前定義好的物體、輪廓或結(jié)構(gòu)，從而檢查完整性、位置和方向。

像素計數(shù)器 – 物體檢查類型 O2V

相比記幀或計算尺，O2V 視覺傳感器可對圖像中同一灰階值區(qū)域的所有像素進行計數(shù)。甚至于，它能對單獨物體的特定灰階值進行結(jié)組，按不同條件進行評估。

代碼讀取器 – 識別類型 O2I

當今，條形碼已得到廣泛使用，并作為從右向左閱讀的字體得到理解。二維碼則將信息編碼在一片區(qū)域中。與多米諾拼圖類似，通過 O2I 視覺傳感器讀取，明確的信息便得以傳達。

3D 傳感器 – 物體3D識別類型 O3D

就好像是釘床一樣，O3D 3D 傳感器可深入地對當前場景進行掃描。通過使用超過 23,000 個測量距離值，能夠建立大量的虛擬傳感器 - 例如用于檢查裝滿各種瓶子的箱子。

易福門 RFID 識別系統(tǒng)

在生產(chǎn)、內(nèi)部物流和輸送中，自動識別已然成為一個標準。自動識別系統(tǒng)使需求驅(qū)動的貨物或裝配組件分發(fā)及實時追蹤成為可能。 因此，制造和供應流程的控制能夠?qū)崿F(xiàn)*自動化，并無縫記錄。

在 RFID 識別系統(tǒng)中，工件或貨物的載體會標記上 RFID 應答器，即 ID 標簽。 通過天線，能夠?qū)@些 ID 標簽進行讀取和/或?qū)懭搿?這些數(shù)據(jù)會即時傳輸至 RFID 評估單元，在這里得到處理。 評估單元會通過現(xiàn)場總線接口將數(shù)據(jù)傳輸至 PLC，這些接口包括 PROFIBUS DP、PROFINET、Ethernet IP、Ethernet TCP/IP 或 EtherCAT。RFID識別系統(tǒng)廣泛應用于生產(chǎn)線上，實現(xiàn)控制物料的流向。

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易福門編碼器RUP500工作原理