提升机主轴编码器.doc

提升机主轴编码器 山东泰鼎矿山机械公司培训中心 提升机主轴编码器（光电编码器)外形图： 本编码器安装 安装在提升机滚筒主轴一侧。 ，通过联轴器与主轴连接。用途及特点：广泛用于自动控制、自动测量、遥控、计算技术以及在数控技术上作角度和纵坐标的测量等。在提升机上使用光电编码器主要用来自动测量、自动控制提升机的上、下过卷、上、下第一、二次减速、超速安全保护（通过PLC、触摸屏等组成的控制系统）和适时显示提升机的速度及井深等。其特点是坚固、可靠性高、寿命长、耐环境强等。PLCX0X1X2工作原理：采用圆光栅，经光电转换，将轴的角度位移转换成电脉冲信号。（见下图） 输出信号处理 旋转轴 光栅盘 接收元件 狭缝 发光元件产品型号及编号：LF-100BM-C5-26A（15m电缆） 型号 零位信号 插座、电源电压A、B路输出脉冲的110 90度相位差二信号上型号的编码器接线时注意：电缆线中的白线接DC24V正极，黑线接DC24V负极，红线接PLCCPU的输入点X0；绿色线接PLCCPU的输入点X1，X2与X1短接。（其他型号的编码器按说明书的接线表接线）主轴编码器使用注意事项：1、 机械方面：1、由于编码器属于高精度机电一体化设备，所以编码器轴与用户端输出轴之间需要采用弹性软连接，以免因用户轴的串动、跳动而造成编码器轴系和码盘的损坏。2、安装时注意允许的轴负载。3、应保证编码器轴与用户输出轴的不同周度小于0.15mm，与轴线的偏角小于24、安装时严禁敲击和摔打碰撞，以免损坏轴系和码盘。5、长期使用时，定期检查固定编码器的螺钉是否松动。二、电气方面：1、配线时应采用屏蔽电缆。2、接地线尽量粗一些，一般应大于1.5平方，应接地良好，不要有静电。3、编码器的输出线彼此不要搭接在一起，以免损坏电路。4、编码器的信号线不要接到电源上，以免损坏输出电路或与编码器相连的设备。5、开机前应仔细检查，接线要严格按照产品说明书进行。6、长距离传输时，应考虑信号的衰减因素，选用输出阻抗低、抗干扰性能强的型号。7、避免在强电磁环境中使用。三、环境方面：1、编码器属精密仪器，使用时要注意周围有无振源及干扰源。2、不是防漏结构的编码器不要溅上水、油、等，必要时加上防护罩。3、注意环境温度、湿度是否在编码器使用要求范围内。4、 常见故障与维护：1. 编码器属精密仪器，编码器主轴与提升机主轴采用弹性软连接，长期使用会造成固定两轴的螺钉松动，导致两轴转动不同步，使触摸屏显示数据与实际数值产生较大误差，应经常检查该处的连接情况，防止两轴连接松动。2. 主轴编码器输出为插座式输出，插座内是针与线焊接的，输出口有一固定电缆线线夹，应夹紧电缆线，并避免硬拉硬拽电缆线，造成断线。 案例：辽宁建平县叶百寿矿提升机房打扫卫生时，将主轴编码器电缆线内2根线拉断，无法确认原接线位置，打电话到培训中心寻求帮助。在培训中心电话指导下，才将断线接好，恢复正常使用。在这里介绍一下主轴编码器插座内结构：接线时与前接线表相对照即可。 1 3 4 7 8 12 13 16 17 193. 主轴编码器正常工作时，CPU输入点X0、X1、X2的状态指示灯依次交替闪烁，如果状态指示灯不亮，首先检查主轴编码器有无DC24V电源，如果有属于主轴编码器损坏，只能更换。4. 主轴编码器正常工作时，时好时坏，最大的可能是主轴编码器电路接线虚接，找出虚接处，故障即可排除。主轴编码器技术支持：脉冲（PPR） 方形波，也叫矩形波。 输出脉冲数/转（PPR） 旋转编码器转一圈所输出的脉冲数发，对于光学式旋转编码器，通常与旋转编码器内部的光栅的槽数相同（也可在电路上使输出脉冲数增加到槽数的2倍4倍）。分辨率 分辨率表示旋转编码器的主轴旋转一周，读出位置数据的最大等分数。绝对值型不以脉冲形式输出，而以代码形式表示当前主轴位置（角度）。与增量型不同，相当于增量型的“输出脉冲/转” 。 光栅 光学式旋转编码器，其光栅有金属和玻璃两种。如是金属制的，开有通光孔槽；如是玻璃制的，是在玻璃表面涂了一层遮光膜，在此上面没有透明线条（槽）。槽数少的场合，可在金属圆盘上用冲床加工或腐蚀法开槽。在耐冲击型编码器上使用了金属的光栅，它与金属制的光栅相比不耐冲击，因此在使用上请注意，不要将冲击直接施加于编码器上。 最大响应频率(kHz) 是在1秒内能响应的最大脉冲数（例：最大响应频率为2KHz，即1秒内可响应2000个脉冲）公式如下：最大响应转速（rpm）/60（脉冲数/转）=输出频率Hz 最大响应转速(r/min) 是可响应的最高转速，在此转速下发生的脉冲可响应公式如下： 最大响应频率（Hz）/ （脉冲数/转）60=轴的转速rpm 时针方向 从编码器轴头方向与时针转向相同的旋转方向。（CW）顺时针（CCW）逆时针 输出波形( TTL ) 输出脉冲（信号）的波形。输出信号相位差 二相输出时，二个输出脉冲波形的相对的的时间差。 电源电压( V) 给编码器提供正常工作的电压值。输出电压( VH VL) 指输出脉冲的电压。输出电压会因输出电流的变化而有所变化。各系列的输出电压请参照输出电流特性图 输出电阻（） 互补输出等输出电路的内部阻抗 最小负载阻抗（） 互补输出等输出电路中所允许的最小负载阻抗。 上升下降时间（uS） 脉冲从幅度10%处上升到幅度90%的时间 脉冲从幅度90%处下降到幅度10%的时间 绝缘阻抗（M） 编码器的所有外露线与壳体之间的阻抗值。 旁路电容器、分流电容器 在旋转编码器的电路0V和编码器的主体间所加的电容器 近似正弦波 为了内插及在低速范围内的稳定，所提供的类似正弦波状的模拟信号，也称准正弦波。振幅（V） 近似正弦波输出的两振幅平均值 偏压（V） 近似正弦波输出的信号的直流分量脉冲摆动（V） 近似正弦波输出的振幅的变化量。 极点频率（kHz） 在近似正弦波输出时，输出振幅为3dB阻尼的频率。内插法 内插分割，利用近似正弦波把每一周期模拟性的分割方法 UVW信号 电机无电刷化的相位差120的3路信号（电角度） 轴承寿命（h） 轴承寿命与输入旋转数轴负载成反比，轴向负载是轴向加负载，两种负载都是在轴旋转时所允许的动力负载 轴向串动（mm） 是指从安装编码后的状态开始，电机轴等的前后变动量。径向跳动（mm） 指电机等的偏差量(偏心量的2倍)端面跳动（mm） 固定轴，使法兰盘面转动时，电机等法兰盘面的端面摆动量。 TIR 使用度盘式指示器（千分表）等测定器时所指示的全宽（度）读数。 起动转矩(N.m) 使处于静止状态的编码器轴旋转必要的力矩。一般情况下运转中的力矩要比起动力矩小。允许角加速度（rad/s2） 加速度的角度表现，是单位时间内的角度（rad）的增长量 轴允许负荷(N) 表示可加在轴上的最大负荷，有径向和轴向负荷两种。径向负荷对于轴来说，是垂直方向的，受力与偏心偏角等有关；轴向负荷对轴来说，是水平方向的，受力与推拉轴的力有关。这两个力的大小影响轴的机械寿命 轴惯性力矩(kg.m2) 该值表示旋转轴的惯量和对转速变化的阻力 转速(rpm) 该速度指示编码器的机械载荷限制。如果超出该限制，将对轴承使用寿命产生负面影响，另外信号也可能中断。格雷码(Gray) 格雷码是高级数据，因为是单元距离和循环码，所以很安全。每步只有一位变化。数据处理时，格雷码须转化成二进制码。消耗电流（mA） 提供给编码器标准规定电源电压下测得的编码器最大工作电流 允许注入电流(mA) 电压输出，集电极开路输出等输出电路允许流入编码器的电流值 工作温度（） 满足参数的环境温度，表示外部温度及安装部分（法兰盘轴）温度贮存温度（） 不能引起旋转编码器功能变坏的环境温度(不通电) 耐冲击（m/s2） 型式评价试验时，进行右面的冲击试验，并开始合格时，表示其加速度。 条件：冲击波形 正弦半波 冲击方向 XYZ方向 冲击次数 各方向2次，（计6次） 耐振动（m/s2） 型式评价试验时，进行右面的冲击试验，并开始合格时，表示其加速度。 条件： 振动 10Hz-200Hz 扫描周期 10分 振动方向 XYZ方向 振动时间 各方向2小时（计6小时） 准确度（rad） 输出脉冲数累加得到的回转角与理论回转角之差 周期误差（rad ） 输出脉冲数周期与理论脉冲数周期之差 相邻周期误差（rad ） 相邻冲数周期之差 输出码制包括： 自然二进制码 自然二进制码 格雷码 循环二进制码 余格雷码 适用于一转的分度数不是2的乘方的循环二进制码。 BCD码 二十进制符号：把十进制符号的各行都单独的变换为二进制符号的符号正逻辑 符号1为高电平 0为低电平 负逻辑 符号0为高电平 1为低电平 传送距离 脉冲信号的传送距离关系到以下因素， 频率、输出电路、输入电路、传输线、发送频率服务支持: 1、种类选择：HZ增量式 HJ绝对式 HC光栅尺 2、外径尺寸：25mm200mm3、主轴类型：S实心轴 H空心轴 B盲孔轴 Z锥形轴4、轴径尺寸：6mm65mm5、脉冲数/位数 增量式（脉冲数）：107200 绝对式（位数）：8246、出线方式：G电缆侧出 C插座侧出 J矩形插座侧出 B电缆顶出 R插座顶出 JR矩形插座顶出7、供电电压：DC05V DC12V DC24V DC824V DC1030V8、输出码制：B自然二进制码 G格雷码9、输出形式 增量式：E电压输出 CN集电极开路(NPN) CP集电极开路（PNP） F推挽输出（push-pull） DL线性驱动输出：LAM26LS31 DSN75113 PSN75183 HMC3487 MMM88C30 TET7272B 绝对式：SRS485输出 P并行输出 举例型号：HJ42S6-16-G05BS 型号含义：绝对