انكودر دوار مطلق Omron E6C3-AG5C 360P/R — کد گری 9 بیتی، IP65، 50 میلی‌متر، کلکتور باز NPN

برند: OMRON 

سری: E6C3-A

شماره قطعه: E6C3-AG5C 360P/R / E6C3AG5C

مطلق | کلکتور باز NPN | کد گری | IP65 | موجود در انبار

ساخته شده برای کف کارگاه، نه آزمایشگاه

انکودرهای صنعتی در محیط‌هایی کار می‌کنند که ابزارهای ضعیف‌تر را در عرض چند هفته از کار می‌اندازند — مه رطوبت‌گیر، بخار روغن برش، لرزش منتقل شده از طریق قاب‌های فولادی ماشین، نوسانات دما از راه‌اندازی سرد صبحگاهی تا گرمای تولید پایدار. انکودر Omron E6C3-AG5C با در نظر گرفتن دقیق این شرایط مهندسی شده است. بدنه آلیاژ آلومینیوم با درجه IP65، سیستم بلبرینگ مهر و موم شده و شفت فولاد ضد زنگ SUS303 ویژگی‌های اتفاقی نیستند. آنها دلیل این هستند که این خانواده انکودر برای دهه‌ها انتخاب پیش‌فرض سازندگان ماشین و مهندسان نگهداری که به بازخورد موقعیت مطلق در محیط‌های صنعتی واقعی نیاز دارند، بوده است.

نوع وضوح 360 P/R — این لیست — داده‌های موقعیت مطلق 9 بیتی را در یک دور کامل شفت ارائه می‌دهد، با خروجی ساختار یافته در کد گری برای حذف گذارهای خطای تک بیتی که کدگذاری باینری در مرزهای موقعیت معرفی می‌کند. هر ترکیب حالت‌های خروجی دقیقاً به یک موقعیت زاویه‌ای در محدوده 360 درجه نگاشت می‌شود. در هنگام روشن شدن یا پس از توقف ناگهانی، کنترل‌کننده خروجی فعلی انکودر را می‌خواند و بلافاصله موقعیت شفت را بدون هیچ‌گونه رویه خانه‌سازی یا دنباله بازگشت مرجع می‌شناسد.

مشخصات فنی

داده‌ها از مستندات محصول سری Omron E6C3-A گرفته شده است.

360 موقعیت. یک تصویر کامل.

انتخاب وضوح برای یک انکودر مطلق همیشه یک تعادل است — بین دانه‌بندی زاویه‌ای که برنامه واقعاً نیاز دارد و تعداد سیم‌های خروجی که کنترل‌کننده دریافت‌کننده می‌تواند عملاً در خود جای دهد.

عدد 360 P/R به این معنی است که انکودر یک چرخش مکانیکی کامل را به 360 موقعیت مجزا و قابل آدرس‌دهی منحصر به فرد تقسیم می‌کند. در وضوح 9 بیتی، این 512 کد در دسترس تولید می‌کند که 360 مورد از آنها به موقعیت‌های زاویه‌ای با فاصله دقیقاً 1 درجه در سراسر چرخش کامل شفت اختصاص داده شده است. برای برنامه‌هایی که موقعیت به طور طبیعی بر حسب درجه بیان می‌شود — میزهای دوار، مکانیزم‌های ایندکس‌گذاری، سیستم‌های محرک بادامک، ردیابی زاویه نوار نقاله — این وضوح مستقیماً به واحدی نگاشت می‌شود که اپراتور و برنامه‌نویس با آن فکر می‌کنند. یک شمارش انکودر برابر با یک درجه چرخش شفت است. هیچ ضریب تبدیل، هیچ تقریبی.

در حالی که انواع وضوح بالاتر مانند مدل 1024 P/R دانه‌بندی زاویه‌ای ظریف‌تری را ارائه می‌دهند (تقریباً 0.35 درجه در هر شمارش)، نوع 360 P/R منطق برنامه‌نویسی و طراحی رابط کنترل‌کننده را در سیستم‌هایی که وضوح درجه به درجه کافی است، ساده می‌کند. هر دو دارای بدنه 50 میلی‌متری، حفاظت IP65 و ساختار خروجی کد گری یکسان هستند — انتخاب وضوح صرفاً تابعی از نیاز برنامه است.

خروجی کد گری — چرا برای انکودرهای مطلق مهم است

بیشتر مهندسانی که با انکودرهای مطلق کار می‌کنند با نام آن آشنا هستند اما ارزش بازنگری دارد که چرا کد گری در اینجا به جای باینری استاندارد مشخص شده است.

در یک کد باینری خالص، گذار بین شمارش‌های مجاور می‌تواند نیاز به تغییر همزمان چندین بیت داشته باشد. به عنوان مثال، حرکت از عدد دسیمال 7 (باینری 0111) به عدد دسیمال 8 (باینری 1000)، نیاز به تغییر همزمان هر چهار بیت دارد. در عمل، بیت‌ها در یک سیگنال واقعی هرگز در لحظه دقیقاً یکسان منتقل نمی‌شوند — یکی کمی جلوتر است، دیگری دنبال می‌کند. در طول آن فاصله زمانی کوتاه، خروجی انکودر از حالت‌های میانی عبور می‌کند که مربوط به مقادیر موقعیت کاملاً نادرست است. برای سیستمی که انکودر را در لحظه گذار می‌خواند، نتیجه می‌تواند یک خطای موقعیت بزرگ و کاذب باشد.

کد گری با اطمینان از اینکه مقادیر موقعیت مجاور همیشه دقیقاً یک بیت تفاوت دارند، این مشکل را از بین می‌برد. هر گذاری — صرف نظر از سرعت شفت یا زمان‌بندی خواندن — فقط از یک حالت تعریف نشده عبور می‌کند. نتیجه داده‌های موقعیت تمیز و قابل اعتماد است حتی زمانی که کنترل‌کننده خروجی را در حین حرکت شفت نمونه‌برداری می‌کند. برای انکودرهای مطلق در کاربردهای کنترل حرکت، کد گری یک مشخصه لوکس نیست؛ بلکه انتخاب مناسبی است هر جا که داده‌های موقعیت به تصمیمات کنترل فعال تغذیه شوند.

IP65 در مقابل IP50 — دلیل وجود E6C3-A

درک اینکه E6C3-AG5C در محدوده انکودرهای Omron کجا قرار می‌گیرد، نیاز به مقایسه مستقیم با خواهر و برادر اقتصادی‌تر آن، سری E6CP-A دارد.

E6CP-A دارای درجه IP50 است — محافظت شده در برابر ورود گرد و غبار اما بدون حفاظت آزمایش شده در برابر تماس با آب یا روغن. محفظه پلاستیکی آن برای کاربردهای سبک در محفظه‌های محافظ، کنترل زاویه نصب شده روی پنل، یا محیط‌هایی که آلودگی مایع نگرانی واقعی نیست، مناسب است. این یک انتخاب مقرون به صرفه در محدوده کاربرد مناسب خود است.

E6C3-AG5C در هر بعد ساختاری ارتقا یافته است. محفظه آلیاژ آلومینیوم جایگزین پلاستیک شده است. درجه IP65 — آزمایش شده برای حفاظت در برابر جت‌های آب با فشار کم از هر جهت — نشان‌دهنده افزودن بلبرینگ‌های مهر و موم شده و آب‌بندی بهبود یافته در نقطه ورود شفت است. شفت فولاد ضد زنگ SUS303 در برابر اثرات خورنده قرار گرفتن در معرض مایع برش که به مرور زمان شفت فولادی استاندارد را تخریب می‌کند، مقاومت می‌کند. حداکثر بار شعاعی به 80 نیوتن افزایش می‌یابد و آرایش‌های کوپلینگ پر تقاضاتر را در خود جای می‌دهد.

برای ماشین‌آلات ابزار، تجهیزات مونتاژ خودکار، ماشین‌آلات فرآوری مواد غذایی، یا هر برنامه کاربردی که در آن آلودگی مایع، مه روغن، یا ذرات سنگین بخشی از محیط عملیاتی عادی است، مشخصات ساخت E6C3-A همان چیزی است که سرویس قابل اعتماد طولانی مدت را ممکن می‌سازد.

اتصالات و لوازم جانبی سازگار

E6C3-AG5C 360P/R با یک کابل از پیش سیم‌کشی شده 1 متری که به سیم‌های لخت ختم می‌شود، عرضه می‌شود. نسخه کابل 2 متری از همین مدل 360 P/R نیز به عنوان یک قلم کالای استاندارد موجود است — هنگام سفارش، طول کابل را در انتهای شماره مدل مشخص کنید.

نکته مهم در مورد سازگاری موقعیت‌یاب بادامک H8PS: E6C3-AG5C (نسخه کابل سیم لخت) مستقیماً به موقعیت‌یاب بادامک Omron H8PS قابل اتصال نیست. برای اتصال به H8PS، نسخه کانکتور — E6C3-AG5C-C — مورد نیاز است. پسوند -C نشان‌دهنده ترمینال کانکتور از پیش مونتاژ شده است که به طور خاص برای ادغام H8PS طراحی شده است. وضوح‌های 360 P/R و 720 P/R برای نسخه -C به عنوان استاندارد با طول کابل 2 متر موجود هستند.

لوازم جانبی موجود:

• E69-FCA04 — لوازم جانبی فلنج نصب (براکت نصب سروو E69-2 همراه با فلنج E69-FCA04 عرضه می‌شود)
• E69-2 — براکت نصب سروو
• E69-DF5 — کابل افزایش طول، 5 متر (قابل اعمال به مدل کانکتور E6C3-AG5C-C)
• کابل‌های افزایش طول در طول‌های 15 متر و 98 متر برای نصب از راه دور نیز موجود هستند

مرور کلی سیم‌کشی

E6C3-AG5C از خروجی‌های کلکتور باز NPN استفاده می‌کند. هر بیت خروجی نشان‌دهنده یک بیت موقعیت در کلمه کد گری 9 بیتی است. تعداد هادی‌های خروجی فعال مربوط به وضوح است: مدل 9 بیتی (360 P/R) از 9 خط خروجی داده به علاوه تغذیه و زمین استفاده می‌کند.

در پیکربندی کلکتور باز NPN، ترانزیستور خروجی خط خروجی را به سمت پایین (به سمت 0 ولت) می‌کشد زمانی که فعال است. کنترل‌کننده دریافت‌کننده یا ورودی PLC باید ولتاژ پول‌آپ را از طریق مدار ورودی خود تأمین کند، یا اگر مدار ورودی شامل پول‌آپ داخلی نباشد، باید یک شبکه مقاومت پول‌آپ خارجی ارائه شود. حداکثر ولتاژ اعمالی خروجی 30 ولت DC است؛ حداکثر جریان سینک 35 میلی‌آمپر در هر خروجی است. یک هادی شیلد در مجموعه کابل گنجانده شده است — آن را به زمین سیستم در انتهای کنترل‌کننده وصل کنید تا دریافت نویز در خطوط داده به حداقل برسد.

ترمینال GND باید به طور معمول به 0 ولت یا به یک زمین حفاظتی خارجی متصل شود. جهت چرخش برای توالی کد خروجی در جهت عقربه‌های ساعت از انتهای شفت مشاهده می‌شود.

یادداشت‌های کاربردی

موقعیت‌یاب بادامک و کنترل زاویه PLC. ویژگی 1 درجه در هر شمارش وضوح 360 P/R آن را برای برنامه‌هایی که توسط موقعیت‌یاب‌های بادامک Omron H8PS یا هر سیستم مبتنی بر PLC که در آن نقاط تنظیم سوئیچ بادامک بر حسب درجه برنامه‌ریزی شده‌اند، مناسب می‌سازد. تطابق مستقیم درجه، ورود نقطه تنظیم را ساده می‌کند و محاسبات مقیاس‌بندی مورد نیاز با وضوح‌های غیر هم‌راستا با درجه را حذف می‌کند.

میزهای ایندکس‌گذاری دوار. خروجی مطلق به این معنی است که کنترل‌کننده موقعیت میز را در هنگام روشن شدن بدون نیاز به چرخه خانه‌سازی اولیه می‌داند. این در تجهیزات ایندکس‌گذاری که باید از حرکت خانه‌سازی اجتناب شود، ارزشمند است — چه به دلیل اینکه ابزار موقعیت خانه را اشغال کرده است، یا به دلیل اینکه قطع برق در اواسط چرخه نیاز به از سرگیری از هر موقعیتی که میز متوقف شده است، دارد.

ماشین‌آلات بسته‌بندی و برچسب‌زنی. قرار دادن برچسب، ثبت چاپ، و ایندکس‌گذاری محصول همگی به مرجع موقعیت زاویه‌ای قابل اعتماد بستگی دارند. درجه IP65 و ساختار بلبرینگ مهر و موم شده E6C3-AG5C در برابر قرار گرفتن در معرض شستشو که در محیط‌های بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی رایج است، مقاومت می‌کنند.

اتوماسیون عمومی کارخانه. نوار نقاله، ویندرها، سیستم‌های برش به طول، و کنترل‌های کشش وب همگی از اعتبار فوری موقعیت خروجی مطلق در هنگام راه‌اندازی بهره‌مند می‌شوند. حداکثر سرعت 5000 دور در دقیقه، کوپلینگ مستقیم شفت را در اکثر این برنامه‌ها بدون کاهش دنده، فراهم می‌کند.

سوالات متداول

س1: تفاوت بین E6C3-AG5C و E6C3-AG5C-C چیست و کدام یک را باید سفارش دهم؟

E6C3-AG5C نسخه سیم‌کشی شده با سیم لخت است — کابل از بدنه انکودر خارج شده و به هادی‌های مجزا و لخت ختم می‌شود که مستقیماً به بلوک ترمینال کنترل‌کننده یا محفظه کانکتور سیم‌کشی می‌شوند. E6C3-AG5C-C یک کانکتور از پیش مونتاژ شده در انتهای کابل اضافه می‌کند، و این نسخه کانکتور برای اتصال مستقیم به موقعیت‌یاب بادامک Omron H8PS مورد نیاز است. اگر برنامه شما شامل H8PS نیست، هر دو نسخه قابل استفاده هستند؛ نسخه سیم لخت انعطاف‌پذیری بیشتری برای سیم‌کشی سفارشی ارائه می‌دهد، در حالی که نسخه -C اتصال به تجهیزات سازگار Omron را ساده می‌کند. برای وضوح 360 P/R، هر دو نسخه با کابل 2 متری به عنوان یک قلم کالای استاندارد موجود هستند.

س2: خروجی انکودر کلکتور باز NPN است. آیا این به این معنی است که با ورودی‌های PLC که از منطق PNP (تامین کننده) استفاده می‌کنند سازگار نیست؟

خروجی‌های کلکتور باز NPN با ورودی‌های PLC که برای عملیات NPN (تامین کننده) پیکربندی شده‌اند، سازگار هستند، که نوع ورودی استاندارد در اکثر PLCهای صنعتی است. برای PLCهایی که به سیگنال‌های ورودی PNP (تامین کننده) نیاز دارند، اتصال مستقیم به خروجی‌های NPN E6C3-AG5C ساده نیست — قطبیت منطق معکوس است. در عمل، بسیاری از PLCهای مدرن اجازه انتخاب حالت ورودی بین NPN و PNP را از طریق سوئیچ DIP یا پیکربندی سیم‌کشی می‌دهند، و برخی بدون تنظیم هر دو نوع را می‌پذیرند. مشخصات ورودی ماژول PLC خاص مورد استفاده را بررسی کنید. اگر خروجی PNP مورد نیاز است و نمی‌تواند در مرحله ورودی PLC پذیرفته شود، Omron همچنین انواع کلکتور باز PNP را در سری E6C3-A (با "N" به جای "G" در موقعیت نوع خروجی شماره مدل مشخص شده است) برای برنامه‌هایی که به خروجی‌های تامین کننده نیاز دارند، ارائه می‌دهد.

س3: سری E6C3-A حداکثر سرعت 5000 دور در دقیقه را ذکر می‌کند، اما حداکثر فرکانس پاسخ الکتریکی 20 کیلوهرتز است. کدام حد در واقع برای نصب من اعمال می‌شود؟

هر دو حد اعمال می‌شوند، و اینکه کدام یک نصب شما را محدود می‌کند به وضوح انتخاب شده بستگی دارد. حداکثر سرعت پاسخ الکتریکی با ضرب حد فرکانس سوئیچینگ در 60 و تقسیم بر وضوح محاسبه می‌شود: برای مدل 360 P/R، 20000 هرتز × 60 ÷ 360 = 3333 دور در دقیقه حداکثر سرعت پاسخ الکتریکی. این کمتر از حد سرعت مکانیکی 5000 دور در دقیقه است، که به این معنی است که محدودیت پاسخ الکتریکی برای نوع 360 P/R در حداکثر فرکانس، حد محدود کننده است. کارکرد انکودر در سرعت‌های شفت بالاتر از 3333 دور در دقیقه در مدل 360 P/R، خطر از دست دادن گذارهای خروجی توسط کنترل‌کننده و تولید داده‌های موقعیت نادرست را به همراه دارد. رتبه سرعت مکانیکی مربوط به دوام بلبرینگ و کوپلینگ است، نه قابلیت اطمینان سیگنال. برای برنامه‌هایی که به سرعت شفت بالاتر با خروجی موقعیت مطلق قابل اعتماد نیاز دارند، نوع وضوح پایین‌تر 256 P/R سقف پاسخ الکتریکی را به تقریباً 4444 دور در دقیقه در همان فرکانس سوئیچینگ 20 کیلوهرتز افزایش می‌دهد.

س4: E6C3-AG5C به عنوان یک انکودر مطلق تک دور توصیف شده است. آیا این به این معنی است که اگر شفت بیش از یک دور کامل بچرخد، داده‌های موقعیت از دست می‌رود؟

بله — E6C3-AG5C موقعیت مطلق را در یک چرخش 360 درجه ارائه می‌دهد. پس از یک چرخش کامل شفت، دنباله کد خروجی از ابتدا تکرار می‌شود. انکودر دورهای تجمعی چندگانه را نمی‌شمارد یا سابقه تعداد چرخش‌های کامل از زمان روشن شدن را حفظ نمی‌کند. برای برنامه‌هایی که سفر شفت چندین دور را پوشش می‌دهد و موقعیت تجمعی کل باید در طول چرخه‌های برق شناخته شود — به عنوان مثال، موقعیت‌یابی محور پیچ سربی — خروجی مطلق تک دور از E6C3-AG5C باید با منطق شمارش چند دور خارجی در کنترل‌کننده تکمیل شود، یا باید یک انکودر مطلق چند دور از نوع دیگر در نظر گرفته شود. برای برنامه‌هایی که ذاتاً به یک چرخش در هر چرخه عملیاتی محدود می‌شوند — مکانیزم‌های بادامک، میزهای دوار، دایال‌های ایندکس‌گذاری، موقعیت‌یابی زاویه‌ای در 360 درجه — ویژگی مطلق تک دور دقیقاً همان چیزی است که مورد نیاز است، و هیچ منطق شمارش اضافی لازم نیست.

س5: بهترین روش سیم‌کشی برای هادی شیلد چیست و آیا سیم GND باید به زمین حفاظتی متصل شود؟

هادی شیلد در کابل E6C3-AG5C باید در انتهای کنترل‌کننده کابل به زمین سیستم متصل شود. اتصال هر دو انتهای شیلد می‌تواند یک حلقه زمین ایجاد کند — یک مسیر رسانا که در برخی نصب‌ها می‌تواند به جای کاهش، دریافت تداخل را افزایش دهد. اتصال تک‌طرفه در کنترل‌کننده روش استاندارد است. در مورد ترمینال GND روی انکودر: مستندات Omron مشخص می‌کند که GND را به طور معمول به 0 ولت (منفی تغذیه) یا به یک زمین خارجی متصل کنید. در اکثر نصب‌های صنعتی، ریل تغذیه 0 ولت و زمین حفاظتی ماشین در منبع تغذیه به هم متصل می‌شوند، به این معنی که اتصال GND به ترمینال 0 ولت هر دو عملکرد را به طور همزمان انجام می‌دهد. در سیستم‌هایی که ریل 0 ولت شناور است (به زمین حفاظتی متصل نیست)، اتصال GND انکودر به هر دو 0 ولت و یک نقطه اتصال زمین جداگانه، ایمنی نویز را بهبود می‌بخشد و مطابق با راهنمای نصب Omron است.