為何礦井提升機中要采用編碼器進行測速及位置檢測？

作為礦井提升機的速度、位置檢測部分，能否恰當地使用、維護Hengstler編碼器，關系到提升機的安全運行。這里為大家簡單介紹一下關于編碼器在其中的工作原理、選型、安裝、常見故障判斷和處理方法。
大多數新的礦井提升機控制系統中使用PLC作為控制系統的核心，通過PLC高速計數端口收集從連接到提升機高速或低速的編碼器輸出的電脈沖信號。用于檢測和計算提升機的運行速度和行程位置，可實現升降機控制軟件系統的速度保護、減速功能、過卷保護和停車位置的各種功能。并作為變頻器提升機控制系統變頻器矢量控制的速度反饋使用，實現了變頻器的高動態(tài)響應性和低頻下穩(wěn)定的轉矩輸出。
Hengstler編碼器主要由4、碼盤，5、圓形光柵、指示器光柵、機體、發(fā)光器件，6、7、透鏡，8、感光器件等組成（參見圖1）。其工作原理如下：一對掃描系統由圓形陣列和指示燈構成，紅外線光束從掃描系統的一側投射，掃描系統的相反側的感光器件接收掃描光信號。圓形陣列旋轉時，感光設備接收的掃描光信號發(fā)生變化，感光設備可將光信號轉換為電信號并將其發(fā)送至控制系統。


編碼器根據測量的基點類型分為增量編碼器和絕對編碼器，所有適用于礦井提升機的編碼器均為增量編碼器。
使用編碼器時，有三個主要問題需要考慮。一是選型，二是安裝時的機械和電氣問題，三是編碼器有計數問題時，如何判斷是PLC高速計數接口損壞還是編碼器以及接線電纜的問題。

Hengstler編碼器的選型主要與以下三個要素有關

應考慮機械安裝的尺寸，例如軸直徑、安裝孔位置、安裝空間體積以及工作環(huán)境是否滿足保護級別要求。
根據連接的PLC高速計數器端口的采樣頻率，選擇編碼器工作時每旋轉1周的輸出脈沖數。例如，對于FX2N系列PLC的高速計數器計數端，編碼器脈沖的最佳工作范圍通常應限制在2.5kHz（即每秒最多2500個脈沖）。如果將Hengstler編碼器安裝在軸端，以740r/min的高速轉換為12r/s。當所選編碼器為1000P/R時，則編碼器每秒12×計數1000=12000脈沖，這比2500脈沖多得多的值。由于PLC的高速計數端口在中斷模式下運行，如果計數頻率過高，則中斷響應無法跟上，PLC裝置的運行周期會變長，嚴重時可能會導致停止，所以這種情況需要避免。
對于電氣接口，選定的編碼器輸出模式必須與控制系統的接口電路匹配。

Hengstler編碼器安裝的機械和電氣方面應注意的三個問題

編碼器軸與用戶輸出軸之間的差小于0.2mm，軸之間的偏角小于1.5°，如果不能保證適當的同心度，偏擺很嚴重，建議聯接部分采用軟管。在帶編碼器的變頻器矢量控制的速度反饋系統中，編碼器的連接良好是特別重要的。

安裝過程中嚴禁碰撞或沖擊，以免損壞碼盤。長時間使用時，必須始終檢查編碼器的連接是否同心，以及編碼器的固定螺釘是否松動。
編碼器屏蔽層應在近端、遠端或兩端接地。為了確保減少來自電網的干擾，接地線應盡可能粗，通常應在3mm以上。
請勿將編碼器信號線連接至直流或交流電源。請注意編碼器輸出線不要接錯，以免損壞編碼器輸出電路。
配線請使用屏蔽電纜，避免與動力電纜混淆。

在編碼器計數出現問題的時候，判斷PLC的高速計數接口是否損壞、編碼器和配線電纜是否損壞的方法。

以三菱PLC為例，判斷PLC的高速計數器接口是否損壞
使用2個按鈕接線（參照圖2）。

圖2用于判斷計數接口損壞的接線方法

PLC電源接通，模擬高電平和低電平，監(jiān)控程序計數。按下按鈕1，然后按下按鈕2，然后釋放按鈕1，釋放按鈕2。
如果監(jiān)視到PLC計數增加1，則PLC接口可以判斷是沒有問題的，否則確認PLC接口。

檢查Hengstler編碼器是否損壞
請依次連接編碼器的配線，不要先連接插頭，接通電源后，先使用萬用表測量電源是否正常，測量后插入插頭，轉動編碼器軸，使用萬用表測量輸出相A和B是否有變（通常為11V到24V）。如果沒有變化，接線或電源都沒問題的話，則可以判斷為編碼器損壞。

確定Hengstler編碼器的配線電纜的問題
斷開電纜兩端，使用萬用表測量屏蔽電纜芯線是否開路，芯線和芯線之間是否有短路，以確定電纜是否損壞。

了解更多編碼器相關知識，敬請關注亨士樂編碼器國內正規(guī)授權代理西安德伍拓自動化傳動系統有限公司網站。公司技術團隊為您免費提供Hengstler編碼器的選型、安裝、調試、保養(yǎng)等技術指導服務，盡量避免企業(yè)因為編碼器技術人員的短缺帶來的損失，采取“線上+線下”服務的服務形式，幫助企業(yè)解決技術難題。