Inkrementālie enkoderi

Inkrementālie enkoderi ir rotācijas devēji, kas ģenerē impulsu virkni proporcionāli vārpstas pagriezienam — tos izmanto ātruma, virziena un relatīvās pozīcijas mērīšanai konveijeros, servo piedziņās, tīšanas iekārtās un CNC mezglos. Atšķirībā no absolūtajiem enkoderiem, inkrementālais enkoderis pēc barošanas ieslēgšanas nezina savu pozīciju — tā jānosaka ar homing ciklu, izmantojot Z (nulles) impulsu.

ZTF Lāsma piedāvā inkrementālos enkoderus no vadošajiem ražotājiem — SICK, Datalogic, Autonics, Schneider Electric un Siko — dažādos korpusa izmēros, izšķirtspējās un izejas signāla tipos.

Galvenie parametri, izvēloties enkoderi

Parametrs	Apraksts
PPR (impulsi/apgriezienā)	No 100 līdz 10 000+ impulsiem; augstāka izšķirtspēja = precīzāka pozīcija, bet augstāka slodze kontrollerim
Izejas tips	HTL (10–30V, trokšņizturīgs) vai TTL/RS-422 (5V, ātrs, diferenciāls)
Vārpstas izpildījums	Cietā vārpsta (ar sajūgu), dobā vārpsta (through-bore) vai akla dobā vārpsta (blind hollow)
Signāli	A/B (kvadratūra, virziena noteikšanai) + Z (nulles impulss, homing)
Korpusa diametrs	Tipiski Ø24–Ø90 mm atkarībā no sērijas
Aizsardzības klase	IP54–IP67, atkarībā no vides prasībām

Vārpstas izpildījuma izvēle

Cietā vārpsta — nepieciešams ārējs sajūgs; piemērots stingriem, precīzi centrētiem mezgliem
Dobā vārpsta (through-bore) — uzmontējama tieši uz motora vārpstas, ietaupa vietu un vienkāršo montāžu
Akla dobā vārpsta (blind hollow) — pusceļa cauršķērsējums, ērta fiksācija šauros mezglos

HTL vai TTL — kā izvēlēties

HTL (Push-Pull, 10–30V) izmanto lielākajā daļā PLC un pievadu vadības sistēmu, izturīgs pret traucējumiem garākos kabeļu posmos
TTL/RS-422 (5V, diferenciālais) izmanto servo asīs un precīzas pozicionēšanas sistēmās, kur svarīga augsta trokšņu imunitāte un ātra signāla apstrāde
Svarīgi: HTL un TTL signāli nav savstarpēji savietojami — nepareizs pieslēgums var bojāt kontrollera ieeju

Kā izvēlēties pareizo enkoderi

Nosakiet mehānisko savienojumu — vai motoram/reduktoram ir caurejoša vārpsta (dobā vārpsta) vai nepieciešams sajūgs (cietā vārpsta)
Aprēķiniet nepieciešamo izšķirtspēju (PPR) atbilstoši sistēmas precizitātes prasībām — nepārspīlējiet, ja kontrolleris nespēj apstrādāt augstfrekvences impulsus
Pārbaudiet kontroliera/pieveda ieejas specifikāciju (HTL vai TTL, spriegums)
Ņemiet vērā vides apstākļus — IP klase, temperatūra, vibrācijas
Trokšņainā vidē (VFD, servo pieveda tuvumā) izvēlieties ekranētu kabeli un diferenciālu izeju

Kāda ir atšķirība starp HTL un TTL izejas signālu?

HTL (Push-Pull) darbojas ar 10–30V spriegumu un ir izturīgāks pret elektriskiem traucējumiem garākos kabeļu posmos, tāpēc bieži izmantots rūpnieciskās PLC sistēmās. TTL (RS-422, diferenciālais) darbojas ar 5V un nodrošina ātrāku, precīzāku signālu — piemērots servo un augstas precizitātes pozicionēšanas sistēmām. Signāli nav savstarpēji savietojami, un nepareizs pieslēgums var bojāt kontrollera ieeju.

Kā izvēlēties pareizo PPR (impulsu skaitu uz apgriezienu)?

PPR nosaka mērīšanas izšķirtspēju — jo lielāks impulsu skaits, jo precīzāka pozīcijas un ātruma informācija. Vienkāršai ātruma kontrolei konveijerā parasti pietiek ar 250–1000 PPR, savukārt servo asīm un precīzai pozicionēšanai izmanto 1000–10 000+ PPR. Svarīgi izvēlēties izšķirtspēju atbilstoši kontroliera maksimālajai impulsu apstrādes frekvencei — pārmērīgi augsts PPR var radīt signāla zudumus augstos ātrumos.

Kas ir dobās vārpstas (hollow shaft) enkoderis un kad to izmantot?

Dobās vārpstas enkoderis uzmontējams tieši uz motora vai reduktora vārpstas bez ārēja sajūga, kas vienkāršo montāžu un samazina izlīdzināšanas kļūdas. Tas ir izdevīgs, ja pieejama caurejoša vārpsta un ierobežota vieta. Cietās vārpstas enkoderim savukārt nepieciešams elastīgs sajūgs, kas piemērots gadījumos, kad vārpstas nav ideāli centrētas.

Vai SICK DFS60 sērijas enkoderus var pielāgot pēc uzstādīšanas?

Jā — SICK DFS60 ir programmējami enkoderi, kuriem ar speciālu programmatoru var mainīt izejas signāla tipu, impulsu skaitu un citus parametrus arī pēc uzstādīšanas, neveicot enkodera nomaiņu. Tas ievērojami samazina dīkstāves laiku ražošanas iekārtām, jo vienu programmējamo modeli var pielāgot dažādām lietošanas prasībām. ZTF Lāsma kā SICK oficiālais pārstāvis Latvijā piedāvā arī konsultāciju šo enkoderu programmēšanai.