บทความนี้จะกล่าวถึงตัวเข้ารหัสมอเตอร์ประเภทต่างๆ ในระบบอัตโนมัติ โดยเฉพาะตัวเข้ารหัสเชิงเส้นและแบบหมุน และการใช้งาน
I. มอเตอร์เอ็นโค้ดเดอร์คืออะไร
ตัวเข้ารหัสมอเตอร์คืออุปกรณ์ที่บันทึกข้อมูลตำแหน่งสำหรับระบบควบคุมอัตโนมัติหรือเครื่องจักรใดๆ ที่มีมอเตอร์ซึ่งต้องการข้อมูลตำแหน่ง ตั้งแต่แขนหุ่นยนต์ไปจนถึงเครื่องพิมพ์ 3 มิติ สิ่งเหล่านี้มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง ตัวเข้ารหัสมีบทบาทสำคัญในการทำให้เครื่องอัตโนมัติทำงานได้อย่างถูกต้อง ช่วยให้สามารถวัดส่วนประกอบที่เคลื่อนไหวภายในระบบได้อย่างแม่นยำ
ตัวเข้ารหัสมอเตอร์มีประโยชน์ในหลายด้าน ตัวอย่างเช่น ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นมักใช้ในการใช้งานแบบรางและทำให้เครื่องจักร CNC และเครื่องพิมพ์ 3D สามารถสร้างชิ้นส่วนได้อย่างแม่นยำ ในขณะที่ตัวเข้ารหัสแบบโรตารีทำให้แขนหุ่นยนต์เป็นไปได้ในการผลิต สัญญาณที่ส่งไปจะเปิดใช้งานเอาต์พุตที่แตกต่างกันบนตัวควบคุมหรือ PLC ในช่วงเวลาที่แม่นยำที่ต้องการ
ครั้งที่สอง มอเตอร์เอ็นโค้ดเดอร์ทำงานอย่างไร?
ตัวเข้ารหัสทำงานโดยการให้ข้อมูลทางไฟฟ้าเพื่อควบคุมอุปกรณ์โดยใช้ระบบใดระบบหนึ่งจากสองระบบที่แตกต่างกัน: แบบหมุนหรือเชิงเส้น มีกลไกหลายอย่างภายในตัวเข้ารหัสเพื่อแปลงการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพเป็นข้อมูลทางไฟฟ้า: ตัวต้านทาน เครื่องกล แม่เหล็ก และออปติคอล ตัวเข้ารหัสแบบออปติคอลเป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปในการผลิต ประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณแสงอย่างน้อยหนึ่งตัวและตัวรับแสงหนึ่งตัวเพื่อแปลงการเคลื่อนไหวทางกายภาพเป็นสัญญาณไฟฟ้าสำหรับการประมวลผลของคอนโทรลเลอร์ ไม่ว่าจะใช้วิธีการแปลงแบบใด ตัวเข้ารหัสจะถูกจัดประเภทเป็นตัวเข้ารหัสเชิงเส้นหรือแบบหมุนเสมอ
ในออปติคัลเอ็นโค้ดเดอร์ ทั้งแบบหมุนและเชิงเส้นใช้ "หน้าต่าง" ที่ถูกตัดเป็นพื้นผิวแข็ง เพื่อให้แสงเข้าสู่ยูนิตรับสัญญาณได้ทีละน้อยเท่านั้น ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นใช้เซ็นเซอร์ในการตรวจจับรูปแบบที่แตกต่างกันภายในแถบตามความยาวเส้นทาง ในขณะที่ตัวเข้ารหัสแบบโรตารีประกอบด้วยดิสก์ที่มีช่องที่ส่งสัญญาณกลับไปยังระบบควบคุม
ในระบบออปติคัล เครื่องส่งจะปล่อยลำแสงคงที่ซึ่งจะถูกรบกวนอย่างต่อเนื่องในขณะที่ระบบเคลื่อนที่ เมื่อใดก็ตามที่เครื่องรับตรวจพบแสงจากเครื่องส่งสัญญาณ เครื่องจะส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังตัวควบคุม มีการกำหนดค่าดิสก์หรือแทร็กหลายอย่างเพื่อบล็อก/รับแสงโดยขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน ซึ่งรวมถึงตัวเข้ารหัสตำแหน่งสัมบูรณ์และตัวเข้ารหัสส่วนเพิ่ม
III. ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์และตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มหน่วย: อะไรคือความแตกต่าง?
ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ใช้เซ็นเซอร์วัดแสงหลายตัวเพื่อส่งรหัสไบนารี่ไปยังตัวควบคุม มีช่องที่แตกต่างกันซึ่งสอดคล้องกับคู่ของตัวส่ง/ตัวรับแสง สำหรับตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์แบบเลี้ยวเดี่ยว- ช่องเหล่านี้จะสร้างรหัสไบนารี่ที่ระบุตำแหน่งเชิงมุมภายในหนึ่งรอบการหมุนของมอเตอร์
ในการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำที่สูงขึ้นและช่วงที่มากขึ้น ตัวเข้ารหัสเทิร์น-หลายตัวจะใช้ตัวลดเกียร์และจานเข้ารหัสสองตัวเพื่อให้ได้ตำแหน่งที่ทราบในช่วงที่กว้างขึ้น ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์เหมาะกว่าสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการข้อมูลตำแหน่งหลังจากไฟฟ้าดับ โดยทั่วไปจะอยู่ในวงจรความปลอดภัย ตัวเข้ารหัสส่วนเพิ่มมีช่องที่มีระยะห่างสม่ำเสมอเพื่อส่งพัลส์ไปยังคอนโทรลเลอร์ ตัวเข้ารหัสเหล่านี้อาศัยพัลส์ที่นับจากตำแหน่งศูนย์ ทำให้จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีตำแหน่งที่ทราบเพื่อเริ่มนับใหม่หากระบบสูญเสียพลังงานไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม
เมื่อต้องใช้ความเร็วมอเตอร์เท่านั้น สัญญาณแอนะล็อกสามารถส่งไปยังคอนโทรลเลอร์ได้ ทำให้สามารถประมวลผลข้อมูลนี้เพื่อการใช้งานที่เป็นประโยชน์ได้ หากกระบวนการต้องการข้อมูลตำแหน่ง ตัวเข้ารหัสสามารถส่งพัลส์ไฟฟ้าไปยังตัวควบคุมเพื่อถอดรหัสตำแหน่งของมอเตอร์ภายในพื้นที่ขอบเขต
IV. ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นใช้ที่ไหน?
ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นจะส่งสัญญาณพัลส์ไฟฟ้าไปยังตัวควบคุมผ่านเซ็นเซอร์หรือ "รอยบาก" บนเครื่องชั่ง สัญญาณพัลส์เหล่านี้สามารถถอดรหัสได้โดย PLC และแปลงเป็นคำสั่งเพื่อให้อุปกรณ์ปฏิบัติตาม
ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นเหมาะกว่าสำหรับการใช้งานกับตัวกำหนดตำแหน่งแบบเลื่อน เช่น เครื่องพิมพ์ 3D หรือเครื่องจักร CNC เป็นเลิศในกระบวนการที่ต้องการการส่งข้อมูลความเร็วสูง-ที่แม่นยำไปยังตัวควบคุม ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นบางตัว (หากไม่ใช่ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์) จำเป็นต้องมีตำแหน่งอ้างอิงเพื่อค้นหาศูนย์หลังจากการสูญเสียพลังงานหรือการรีสตาร์ท PLC/ตัวควบคุม
ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ใช้การแทนค่าไบนารี่สำหรับตำแหน่ง ในขณะที่ตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มหน่วยจะส่งเฉพาะพัลส์ที่คอนโทรลเลอร์นับหลังจากเริ่มทำงานเท่านั้น ลิมิตสวิตช์หรือเซ็นเซอร์สามารถให้จุดอ้างอิงเมื่อต้องรีเซ็ตข้อมูลตำแหน่ง
ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นแบบ-โค้ด-แบบสัมบูรณ์สามารถระบุตำแหน่งโดยไม่มีการเคลื่อนไหวหรือจุดอ้างอิง พวกเขาใช้รหัสไบนารี่จากหลายระดับเพื่อสร้างตำแหน่ง ซึ่งให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับกระบวนการสมัครและเปิดโอกาสมากขึ้นในสาขาที่ต้องการความปลอดภัยในการรีสตาร์ท
V. การใช้งานของโรตารีเอ็นโค้ดเดอร์
โรตารีเอ็นโค้ดเดอร์ประกอบด้วยสเกลวงกลมที่ติดอยู่กับเพลามอเตอร์ ขณะที่มอเตอร์หมุน เซ็นเซอร์วัดแสงจะอ่านรูปแบบบนเครื่องชั่งจะส่งจำนวนพัลส์หรือรหัสไบนารี่ไปยัง PLC โรตารีเอ็นโค้ดเดอร์มีประโยชน์อย่างมากในการใช้งานที่ต้องการการวัดความเร็วของมอเตอร์ หรือในกรณีที่วัดระยะทางได้ยากโดยไม่ต้องหมุนมอเตอร์ เช่น เซอร์โวมอเตอร์ในแขนหุ่นยนต์ การใช้งานที่ต้องการการควบคุมความเร็วมอเตอร์จะใช้ตัวเข้ารหัสส่วนเพิ่มที่สร้างจำนวนพัลส์เพื่อวัดความเร็วมอเตอร์
สเกลตัวเข้ารหัสมีจำนวนช่องที่ระบุ และ PLC จะนับช่องเหล่านี้ในขณะที่มอเตอร์หมุน จำนวนนี้สามารถแปลงเป็น RPM ได้ ตัวอย่างที่เป็นประโยชน์คือบนมอเตอร์สายพานลำเลียง พารามิเตอร์บางตัวอาจต้องใช้ความเร็วสายพานที่แตกต่างกัน และ PLC สามารถปรับได้ตามความเร็วรอบของมอเตอร์ ยังมีประโยชน์ในการใช้งานที่ความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากให้ข้อมูลที่แม่นยำมากกว่าเครื่องเข้ารหัสแบบโรตารีสัมบูรณ์ แม้ว่าจะมีความแม่นยำมากกว่า แต่ก็ไม่สามารถอ่านตำแหน่งที่ไม่มีการเคลื่อนไหวได้ และอาจต้องใช้ตำแหน่งอ้างอิงหลังจากสูญเสียการสื่อสารกับ PLC
ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ยังสามารถใช้เป็นตัวเข้ารหัสมอเตอร์โรตารีได้ด้วย สิ่งเหล่านี้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องใช้ข้อมูลเชิงมุมมากกว่า พวกเขายังคงความสามารถในการเรียกคืนตำแหน่งหลังจากการสื่อสารหรือการสูญเสียพลังงานระหว่างตัวเข้ารหัสและตัวควบคุม ซึ่งแตกต่างจากตัวเข้ารหัสแบบโรตารีส่วนเพิ่มที่ต้องมีการเคลื่อนไหวเพื่อส่งข้อมูล