光電編碼器的應(yīng)用介紹
禹盟自動化科技 發(fā)布時間：2019-8-7
光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。是目前應(yīng)用最多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。禹盟編碼器介紹光電編碼器的應(yīng)用。
光電編碼器的光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機(jī)同軸，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當(dāng)前電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90°的兩路脈沖信號。
光電編碼器的應(yīng)用
從我們多年使用LF型光電編碼器的情況看，其使用性能良好，在角度測量、位移測量時抗干擾能力很強(qiáng)，并具有穩(wěn)定可靠的輸出脈沖信號，且該脈沖信號經(jīng)計數(shù)后可得到被測量的數(shù)字信號。因此，我們在礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)中需要作為位置和速度測量時，對礦井提升深度的測量選用LF-102.4CF型光電編碼器作為傳感器，其輸出電路選用集電極開路型，輸出分辨率選用1024個脈沖/圈，考慮到與之配套的PLC的高速計數(shù)口的計數(shù)頻率問題，也可選用2048個脈沖/圈的，這取決于系統(tǒng)要求的精度。工作時編碼器既可順時針旋轉(zhuǎn)，也可逆時針旋轉(zhuǎn)，此時根據(jù)編碼器旋轉(zhuǎn)的方向判定提升機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。
一、在提升機(jī)位置測量方面的應(yīng)用
采用LF-102.4CF型旋轉(zhuǎn)式增量型光電編碼器，把它的轉(zhuǎn)軸與提升機(jī)滾筒軸頭的輸出傳動軸相連。當(dāng)提升機(jī)轉(zhuǎn)動時光電編碼器產(chǎn)生光電計數(shù)脈沖，被PLC的高速計數(shù)口捕獲，由于從提升開始點到停車點之間的距離是一定的，因此提升機(jī)滾筒所轉(zhuǎn)動的圈數(shù)是固定的，所以滾筒轉(zhuǎn)動時增量型編碼器所計的總脈沖數(shù)是一定的，反之滾筒反向旋轉(zhuǎn)時其所計的總脈沖數(shù)減少也是一定的。根據(jù)這種原理，我們可以通過判斷所計脈沖數(shù)的多少，通過計算可以得出目前實際的提升深度是多少。
具體方式是：
1.將提升容器提至井口正確停車位置；
2.將PLC編碼器計數(shù)寄存器中計數(shù)值清零；
3.慢速開車至井底準(zhǔn)確停車點；
4.將PLC編碼器計數(shù)寄存器中計數(shù)值讀出，并將此時的總計數(shù)值被總井深值去除，得到計數(shù)系數(shù)；
5.將實時計數(shù)值與計數(shù)系數(shù)相乘，得到深度值。
二、在速度測量方面的應(yīng)用
采用LF-102.4CF型旋轉(zhuǎn)式增量型光電編碼器，還可以對提升機(jī)的提升速度進(jìn)行測量。具體原理是PLC可以在設(shè)定的時間間隔內(nèi)，如200ms，對高速計數(shù)口在該段時間內(nèi)所得到的計數(shù)脈沖進(jìn)行測量。因此當(dāng)提升速度快時，滾筒轉(zhuǎn)動速度加快，單位時間內(nèi)捕獲的計數(shù)脈沖就多；反之，當(dāng)提升機(jī)慢速運行時，滾筒轉(zhuǎn)動速度慢，單位時間捕獲的脈沖數(shù)就少。計算單位時間內(nèi)所捕獲的脈沖數(shù)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\算可精確算出提升機(jī)的運行速度。有些PLC本身就帶有根據(jù)脈沖數(shù)專門設(shè)置的運算命令，使用時只要調(diào)用該命令，并輸入脈沖數(shù)就可以了，非常方便。
光電編碼器進(jìn)行提升速度計算在提升機(jī)速度保護(hù)方面具有非常重要的意義，它使過去依賴測速反饋發(fā)電機(jī)作為速度保護(hù)的單一手段更加豐富，從而大大提高了提升機(jī)的安全性。
三、在提升機(jī)錯向保護(hù)方面的應(yīng)用
LF-102.4CF型旋轉(zhuǎn)式增量型光電編碼器，在提升機(jī)的錯向保護(hù)方面還可以得到應(yīng)用，由于增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90°，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向。而提升機(jī)給出運行方向，由于某種原因?qū)嶋H滾筒旋轉(zhuǎn)方向與給出的方向相反，我們稱為錯向，錯向?qū)μ嵘龣C(jī)的運行是不允許的，由于光電編碼器的上述特性，我們可以很方便地判斷出滾筒的實際運行方向是否與給定方向一致，不一致時馬上加以保護(hù)。由于光電信號速度很快，因此判斷方向非常靈敏，相比過去采用測試測速發(fā)電機(jī)所發(fā)電壓極性來判斷滾筒實際轉(zhuǎn)向的方法來說可靠性大為提高。
禹盟自動化科技（上海）有限公司的產(chǎn)品主要有旋轉(zhuǎn)編碼器、光電編碼器、磁電編碼器、復(fù)合式編碼器、總線編碼器、絕對值編碼器、增量式編碼器、微型編碼器等。
