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绝对值编码器长度测量的应用

一．绝对值旋转编码器的机械安装：

       绝对值旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。

      1．高速端安装：安装于动力马达转轴端（或齿轮连接），此方法优点是分辨率高，由于多圈编码器有４０９６圈，马达转动圈数在此量程范围内，可充分用足量程而提高分辨率，缺点是运动物体通过减速齿轮后，来回程有齿轮间隙误差，一般用于单向控制定位。另外编码器直接安装于高速端，马达抖动须较小，不然易损坏编码器。

       2． 低速端安装：安装于减速齿轮后，如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端，此方法已无齿轮来回程间隙，测量较直接，精度较高。另外，gpmv0814机械转数为90圈，用此方法较合理，如果卷筒转数超过90圈，可用1：3或1：4齿轮组调整至转数测量范围内。

       3． 辅助机械安装，收绳机械安装：

       收绳机械有弹簧自收绳位移传感器――柔性钢丝绳连接运动物体，钢丝绳盘紧在一个测量轮上，依靠恒力弹簧回收钢丝绳。编码器连接于盘紧测量轮轴端，测量钢丝绳来回运动的旋转角度。

重锤重力收绳：

       机械丝杠、摩擦轮、小车轮轴中心、齿轮齿条连接

二．绝对值编码器的信号输出

        绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出

        1．并行输出：
        绝对值编码器输出的是多位数码（格雷码或纯二进制码），并行输出就是在接口上有多点高低电平输出，以代表数码的1或0，对于位数不高的绝对编码器，一般就直接以此形式输出数码，可直接进入plc或上位机的i/o接口，输出即时，连接简单。但是并行输出有如下问题：
        1。必须是格雷码，因为如是纯二进制码，在数据刷新时可能有多位变化，读数会在短时间里造成错码。
        2。所有接口必须确保连接好，因为如有个别连接不良点，该点电位始终是0，造成错码而无法判断。
        3。传输距离不能远，一般在一两米，对于复杂环境，最好有隔离。
        4。对于位数较多，要许多芯电缆，并要确保连接优良，由此带来工程难度，同样，对于编码器，要同时有许多节点输出，增加编码器的故障损坏率。

        2．串行ssi输出：
        串行输出就是通过约定，在时间上有先后的数据输出，这种约定称为通讯规约，其连接的物理形式有rs232、rs422(ttl)、rs485等。

        由于绝对值编码器好的厂家都是在德国，所以串行输出大部分是与德国的西门子配套的，如ssi同步串行输出。

        串行输出连接线少，传输距离远，对于编码器的保护和可靠性就大大提高了。

       一般高位数的绝对编码器都是用串行输出的。  

        3．现场总线型输出

现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起，通过设定地址， 用通讯方式传输信号，信号的接收设备只需一个接口，就可以读多个编码器信号。总线型编码器信号遵循rs485的物理格式，其信号的编排方式称为通讯规约，目前全世界有多个通讯规约，各有优点，还未统一，编码器常用的通讯规约有如下几种：profibus-dp； can；  devicenet；  interbus等

       总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口，传输距离远，在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。

        4．变送一体型输出

        我公司提供的gpmv0814、gpmv1016绝对编码器，其信号已经在编码器内换算后直接变送输出，其有模拟量4—20ma输出、rs485数字输出、14位并行输出。

三．连接绝对编码器的电气二次设备：

        连接绝对值编码器的设备可以是可编程控制器plc、上位机，也可以是专用显示信号转换仪表，由仪表再输出信号给plc或上位机。

        1．直接进入plc或上位机：

        编码器如果是并行输出的，可以直接连接plc或上位机的输入输出接点i/o，其信号数学格式应该是格雷码。编码器有多少位就要占用plc的多少位接点，如果是24伏推挽式输出，高电平有效为1，低电平为0；如果是集电极开路npn输出，则连接的接点也必须是npn型的，其低电平有效，低电平为1。

        2．编码器如果是串行输出的，由于通讯协议的限制，后接电气设备必须有对应的接口。

        例如ssi串行，可连接西门子的s7-300系列的plc，有sm338等专用模块，或s7-400的fm451等模块，对于其他品牌的plc，往往没有专用模块或有模块也很贵。

        3．编码器如是总线型输出，接受设备需配专用的总线模块，例如profibus-dp。

        但是，如选择总线型输出编码器，在编码器与接收设备plc中间，就无法加入其他显示仪表，如需现场显示，就要从plc 再转出信号给与信号匹配的显示仪表。

        有些协议自定义的rs485输出信号进plc的rs485接口，需plc具有智能编程功能。

         4．连接专用显示转换仪表：

        针对较多使用的ssi串行输出编码器，我公司提供专用的显示、信号转换仪表，由仪表进行内部解码、计算、显示、信号转换输出，再连接plc或上位机。其优点如下：

        a.现场可以有直观的显示，直接在仪表上设置参数。

        b.专用程序读码解码、容错、内部计算，可以大大减少各个项目的编程工作量，提高稳定和可靠性。信号输出是由内部数字量直接计算，快速、准确。

        c.信号输出有多种形式，灵活方便，后面可连接各种plc或上位机，通用性强。

       我公司各类连接ssi编码器的仪表一览表：

       gpmv0814、gpmv1016 三位一体型

       gpmv0814绝对多圈编码器，其光电码盘读码解码、显示设定、信号转换三位一体，输出4—20ma 模拟量、并行数字量rs485通讯可同时输出，连接各类plc和上位机。

      一般的应用，可选同时两组输出型，一组信号连接plc，另一组连接显示仪表，如需要增加开关输出，可从显示仪表设定输出。