SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Энкодеры и датчики угла поворота компании TURCK

В системах автоматизации необходимы устройства, контролирующие угол поворота и его направление. Немецкая компания TURCK, выпускающая электронные приборы  для автоматического управления технологическим оборудованием, представляет энкодеры серии Ri360P-QR24, датчики линейного перемещения серии Li и датчики угла поворота серии Ri.

ООО «Турк Рус», г. Москва

Turck.png

Одним из непременных участников в сложном организме автоматизированной системы является энкодер, преобразователь линейных и угловых перемещений, устройство, родственное контроллеру и датчику. Он определяет угол, на который поворачивается механизм, и направление его вращения. Все установки, совершающие поворотные движения, контролируются энкодерами – промышленные роботы, валы печатных станков, сложная медицинская техника, системы наведения антенн и телескопов.

Ris.1.png

Рис. 1. Бесконтактный индуктивный энкодер Ri360P-QR24

Немецкая компания TURCK, которая уже свыше 40 лет производит электронные приборы для автоматического управления технологическим оборудованием, выпустила серию энкодеров Ri360P-QR24 (рис. 1), имеющих индуктивный принцип действия. Эта инновационная технология позволяет сочетать достоинства оптических энкодеров – высокое разрешение и нечувствительность к магнитным полям – с такими сильными сторонами магнитных энкодеров, как герметичность (IP67/IP69K) благодаря заливке компаундом, ударо- и вибропрочность. Помимо этого, индуктивные энкодеры Ri360P-QR24 – бесконтактные устройства, что дает целый ряд важных преимуществ:
- долговечность благодаря отсутствию подшипников, сальников, редуктора и подверженных старению светодиодов;
- простоту и удобство монтажа благодаря компенсации несоосности;
- отсутствие момента страгивания ротора и механического ограничения частоты вращения вала;
- унификацию: любой позиционирующий элемент этой серии (рис. 2) подходит к любому энкодеру Ri360P-QR24, обеспечивая нужное сочетание диаметра отверстия под вал и выходного интерфейса.

Ris.2.png

Рис. 2. Унифицированный позицио­нирующий элемент для серии Ri360P-QR24

Благодаря унификации серия состоит всего из трех основных моделей: абсолютной многооборотной RI360P0-QR24M0-HESG25X3-H1181, инкрементальной RI360P0-QR24M0-INCRX2-H1181 и аналоговой RI360P0-QR24M0-ELIU5X2-H1151, таким образом, обеспечивается малый срок поставок. Воплотить всю функциональность современных энкодеров всего в трех устройствах удалось с помощью продуманной конструкции и настраиваемости: у любой модели можно, замыкая управляющий вход, задать точку начала отсчета, направление вращения и другие параметры, такие как количество импульсов на оборот (от 1 до 5000) для инкрементального энкодера или тип выходного сигнала (4…20 мА, 0…20 мА, 0…10 В, 0…5 В, 0,5…4,5 В) для аналоговой модели. Абсолютный и инкрементальный энкодеры* оснащены также стандартным протоколом IO-Link, позволяющим с помощью бесплатного программного обеспечения задать разрядность данных абсолютного энкодера и прочие параметры.

Дополнительным преимуществом по сравнению с обычными энкодерами является функция Burst («выдача текущей позиции») у инкрементальной модели. Поскольку измерительная часть этого энкодера фактически производит абсолютное измерение угла поворота, то после подачи питания вместо прогона механизма для поиска начала отсчета достаточно подать импульс на управляющий вход, и энкодер выдаст количество импульсов, соответствующее его текущей позиции.

Ri360P-QR24 имеют литые металлические корпуса, оснащены диагностическими светодиодами и стандартными компактными разъемами М12. Доступны также исполнения в корпусах из нержавеющей стали, обеспечивающих исключительную прочность и химическую стойкость.

Индуктивный принцип применяется и в датчиках линейного перемещения серии Li (рис. 3). Они также бесконтактные, поэтому в отличие от потенциометрических не подвержены изнашиванию, устойчивы к ударам и вибрациям и более долговечны. Преимуществами по сравнению с магнитострикционными датчиками являются меньшая стоимость, невосприимчивость к магнитным полям и малые зоны нечувствительности. Датчики серии Li имеют диапазон измерения от 25 до 1000 мм, степень защиты IP67, диагностические светодиоды и различные выходные сигналы: 4…20 мА, 0…10 В, 0,5…4,5 В (для исполнений, рассчитанных на –40 °C), цифровой SSI**. Модели с аналоговым выходом оснащены управляющим входом для настройки диапазона измерения и инвертирования сигнала в 20…4 мА или 10…0 В, также есть исполнения с протоколом IO-Link. Среди датчиков с цифровым выходом хотелось бы особо отметить высокоскоростные Li-HESG: они обеспечивают синхронизирующуюся с SSI-мастером частоту измерения до 5 кГц.

Ris.3.png

Рис. 3. Датчики линейного и углового положения

Еще одним семейством индуктивных датчиков, дополняющим энкодеры Ri360P-QR24 и линейные Li, являются датчики угла поворота Ri. Они не предназначены для высокоскоростных применений, поэтому по сравнению с энкодерами имеют меньшее быстродействие и более низкую стоимость. В это семейство входят универсальная серия QR14 и предназначенная для приводов трубопроводной арматуры серия DSU35 (рис. 4). Корпуса DSU35 унифицированы с обычными сдвоенными датчиками, что позволяет легко монтировать их на стандартные крепежные отверстия пневмоприводов любого производителя. Но, в отличие от сдвоенного датчика или механического концевика, датчик угла поворота Ri выдает не два дискретных сигнала о положениях «открыто» и «закрыто», а аналоговые сигналы 4…20 мА и 0…10 В о текущем положении, что обеспечивает возможность управления регулирующей арматурой.

Ris.4.png

Рис. 4. Датчик Ri-DSU35 для приводов трубопроводной арматуры


_________________________________________
* Инкрементальный – постепенно возрастающий, действующий по нарастающей. Инкрементальный энкодер определяет угол поворота только вала, находящегося в движении. В отличие от него абсолютный энкодер определяет угол поворота механизма, даже если пропадает питание.
** SSI – синхронизированный последовательный интерфейс, обеспечивающий связь между ведущим (master) и ведомым (slave) устройствами. 

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 5(53)_2014

ООО «Турк Рус», г. Москва,
тел.: (495) 234-2661,
e‑mail: russia@turck.com,
www.turck.ru