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编码器安装以太网接口的意义及作用是什么?

作者:小时 浏览:85 发表时间:2020-12-07 16:31:41 来源:互联网

编码器安装以太网接口的意义及作用是什么?

  经常接触运动控制设备的朋友会发现,这两年我们在市面上开始看到不少编码器产品开始带以太网接口了。那么,以太网接口究竟是一种真正具有实用价值的功能还是一种华而不实的技术摆设呢?当你用心观察无以计数的工业自动化控制应用时,答案自会揭晓。在决定采用以太网控制时,人们就作出了采用以太网接口的决策。部署具有其他总线接口的编码器就显得毫无意义,并且也没有成本优势。你将发现在金属板加工、压力机、冲床、激光切割设备等机械中,以及在装瓶厂和运输与包装行业,均采用带EtherCat、Profinet、PowerLink或Ethernet/IP接口的编码器。另外,在锯床、高架仓库和轮胎生产中,人们也尝试并信任能够采用以太网的编码器。

编码器安装以太网接口的意义及作用是什么?

传统的编码器需要一个特殊的接口来读取编码器测量的反馈值。例如,脉冲式(如:TTL)编码器需要使用高速计数模块,SSI编码器需要使用SSI模块,正弦和余弦编码器(如hiperface)需要连接相应的反馈端口。因此,在使用传统编码器时,总是需要在设备上铺设专用编码器电缆,将编码器与相应的接口模块连接起来。

但由于电缆芯数较多(如:TTL有电源和±A±B±Z相,hiperface有电源加上±sin±CoS±数据信号),使用传统编码器电缆(规划、布线、布线、工程和维护)实际上是一件相当痛苦的事情,还有很多事情要考虑,稍有闪失就会引发问题。

对于单个小设备,如果编码器的数量很小并且靠近控制器,那么上述问题可能不是什么大问题。但一旦设备庞大,编码器数量增加,编码器电缆问题就会暴露出来。接线及工程量、电磁兼容电磁噪声干扰等,将直接或间接影响设备的性能和效率。

事实上,这一问题不仅出现在编码器中,而且随着设备体积和占地面积的增加以及元器件的分布,对IO的布局和布线提出了很大的挑战。因此有了一种将分布式设备传感器通过分布式远程IO连接到控制系统中的方法,作为位置测量的传感器,编码器也可以通过远程IO中的编码器模块与设备相连,从而大大减少了编码器电缆的布线问题。但是,在任何情况下,仍然需要根据编码器的特点选择合适的编码器模块,如普通高速模块或SSI模块,其设计、选择和布线的工作量并没有减少。

传统编码器的另一个问题是无法诊断。由于系统只能从编码器电脉冲中读取被测脉冲的位置值,而系统对编码器本身的工作状态一无所知。如果编码器有问题导致反馈值误差,如果控制系统程序没有判断,基本上可以肯定枪已经被射中。在发射后,需要借助波形图等工具来诊断编码器是否有故障。

编码器安装以太网接口的意义及作用是什么?

总线接口

对于设备组件分散的大型设备,网络总线应该已经可用。如果将带有总线端口的编码器作为总线的设备,即访问系统的远程IO节点(而不是分布在远程IO节点下的IO点),可以快速解决电缆问题。

由于这些总线通常使用标准连接端口,因此在系统设计中可以直接引用标准端口;如果使用总线标准电缆,甚至不需要考虑布线,直接使用快速插件,节省了大量布线工作。同时,省略了编码器的特殊模块。

此外,上述信息诊断也可以通过总线实现,因为不仅可以在总线上传输编码器的测量位置信息,还可以通过总线实时监控自身的运行状态等信息。

事实上,网络总线的编码器,如各种带PROFIBUS、DeviceNet、CANopen等端口的增量式和绝对式编码器。但在我看来,这些都属于上一代工业客车。数据传输的速度和数量、网络带宽和实时性等都难以满足需要实时采集位置(或速度)数据的编码器应用的需要。一方面,系统在读取编码器位置(速度)时会有很大的延迟;另一方面,总线上可传输的信息量也受到限制。

近年来随着工业以太网技术的发展,网络带宽和传输速率都有了很大的提高,使得工业以太网在生产设备中逐渐普及,成为新一代工业现场总线的发展趋势。对于编码器来说,现代工业以太网技术的使用大大提高了测量反馈数据的刷新率,特别是采用时钟同步技术的以太网总线的开发,大大提高了编码器的应用体验。

与上一代总线相比,以太网的带宽有了很大的提高,控制系统的数据采集速度更快。如果需要运动控制的实时运动反馈,则可以使用具有时钟同步功能的以太网编码器,如EtherCAT、EthernetIP同步(CIP sync)、PROFINET编码器等,这些都依赖于控制系统的总线。

机柜内接线采用标准RJ45端口,编码器侧采用与现场IO相同的IP67插头。接线非常简单。编码器可以从设备上的任何以太网端口访问系统,从设计和工程实现的角度来看都非常方便。

另外,由于网络带宽的巨大提高,系统可以从编码器中读取更多的信息,如编码器的运行状态、诊断信息、运行时钟等,也可以同时读取编码器的位置值和速度值,在传统编码器的应用中,只能通过程序来计算。有些编码器甚至可以测量环境温度和其他信息。也就是说,网络编码器的能力得到了增强。在先进的4.0和物联网方面,它更加的智能和方便。

以上是品牌编码器制造商时硕电子科技小编给大家介绍的关于:编码器安装以太网接口的意义及作用是什么?欢迎有兴趣的朋友一起学习交流!


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