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2022-11-7 閱讀(602)
LENORD+BAUER編碼器怎么實(shí)現(xiàn)伺服控制？
1.伺服主要靠脈沖來(lái)定位，基本上可以這樣理解，L+B編碼器伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái)，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。
直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便(換碳刷)，產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。 無(wú)刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定。控制復(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。
2.交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。
3 .L+B編碼器伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的蘭寶編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
在一般情況下，旋轉(zhuǎn)編碼器主要可以分為絕對(duì)式以及增量式。
LENORD+BAUER絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器，顧名思義，就是編碼器中每一個(gè)角度和位置輸出的編碼值都是固定的。在這種編碼器內(nèi)部有許多通道孔洞的排列組合，每一種組合代表一個(gè)編碼值。如圖3。
正因每一個(gè)編碼值都是有固定對(duì)應(yīng)的組合，所以就算編碼器突然斷電也能記住當(dāng)前編碼值。但當(dāng)編碼器旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度，編碼值就會(huì)回到原點(diǎn)，所以絕對(duì)式編碼器的旋轉(zhuǎn)角度只能在360度以內(nèi)，要進(jìn)行超過(guò)360度時(shí)的旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)的話則需要用到多圈絕對(duì)值編碼器。
聊完絕對(duì)值編碼器，接下來(lái)說(shuō)說(shuō)今天的重頭戲，也就是我們經(jīng)常用到的增量式旋轉(zhuǎn)編碼器。我們來(lái)看一下工作原理圖4。
由可以看到，增量式編碼器與絕對(duì)式編碼器相同，也是有一個(gè)碼盤(pán)，編碼器內(nèi)部的光源會(huì)不斷照射碼盤(pán)上的孔洞，每照射過(guò)一個(gè)孔洞就會(huì)產(chǎn)生一次脈沖輸出進(jìn)行計(jì)數(shù)。與絕對(duì)式編碼器不同的是，增量式編碼器碼盤(pán)上的孔洞大小都是相同的，并且在編碼器輸出上會(huì)有A、B兩路信號(hào)，這兩路信號(hào)可以用于判斷編碼器的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)A端相位超前B端90度時(shí)，編碼器正轉(zhuǎn)，否則B端超前A端90度，編碼器反轉(zhuǎn)。
二、LENORD+BAUER編碼器與運(yùn)動(dòng)控制卡實(shí)際接線方法
了解完編碼器的原理，我們現(xiàn)在來(lái)了解一下編碼器如何使用。首先要面臨的肯定是接線問(wèn)題。編碼器的接線大致可以分為四種，分別是： NPN輸出接法、PNP輸出接法、電壓輸出接法、差分輸出接法。接下來(lái)我們結(jié)合實(shí)際操作來(lái)講解一下編碼器的接線方法。本次我們所用到的實(shí)驗(yàn)器材，是恒凱NET_AMC4XER V1.0這款4軸運(yùn)動(dòng)控制卡。板卡外觀可參考圖5：
NPN輸出和PNP輸出接法：
首先我們來(lái)說(shuō)說(shuō)NPN輸出型編碼器的接線方法，此處以編碼器A相端口為例進(jìn)行說(shuō)明。首先來(lái)看一下模擬電路接線：
由圖可知，對(duì)于NPN型集電極開(kāi)路輸出編碼器，我們需要將編碼器的A端與板卡的EA-端口相連，COM端與電源負(fù)極相連，VDC端與電源正極相連的同時(shí)也要和板卡的EA+端口相連。
當(dāng)我們接通電源時(shí)，電流就會(huì)從電源正極出發(fā)，從板卡EA+端口進(jìn)入板卡經(jīng)過(guò)內(nèi)部光耦，然后從EA-端口流出經(jīng)過(guò)編碼器A相端，再經(jīng)過(guò)編碼器內(nèi)部的NPN型三極管后回到電源負(fù)極，以此完成一個(gè)回路進(jìn)行工作。
LENORD+BAUER編碼器怎么實(shí)現(xiàn)伺服控制？
Lenord+bauer 是近50年來(lái)工業(yè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程自動(dòng)化的代表，是運(yùn)動(dòng)傳感技術(shù)和集成驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的專家，專注于工業(yè)測(cè)控傳感器的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及應(yīng)用，產(chǎn)品系列已通過(guò)CCC認(rèn)證、CE認(rèn)證、UL認(rèn)證和ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證，并已實(shí)施歐盟RoHS環(huán)保指令，Lenord+bauer為用戶提供廣泛的產(chǎn)品線和規(guī)格多樣的產(chǎn)品型號(hào)，主要包括接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、測(cè)距傳感器、過(guò)程控制類等四十多個(gè)系列、4000余種型號(hào)。各項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)性能居行業(yè)，其中多個(gè)系列產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)良水平。企業(yè)的產(chǎn)品類型還包括用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)運(yùn)行和縱向運(yùn)行的磁力傳感器，以及智能控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。為移動(dòng)和機(jī)械行業(yè)開(kāi)發(fā)、制作和銷(xiāo)售技術(shù)的解決方案。
旋轉(zhuǎn)編碼器將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)。我們的旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)合了磁力測(cè)量系統(tǒng)和堅(jiān)固機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。自然擁有可靠性高和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
