廣東省中山市西門子代理商-PLC伺服電機驅動變頻器代理

編碼器的倍頻

編碼器的脈沖數決定著位置控制與速度控制的精度，對于2048脈沖的編碼器，在不倍頻的情況下，每個脈沖對應的精度為0.175°，因此，用此編碼器回饋的位置精度肯定要大于0.175°，很難實現jingque定位。控制精度要求很高、反應速度要求很快的精密儀器伺服系統，編碼器的分辨率要求更高。

不管編碼器的信號是正弦信號，還是脈沖信號，都可以對此信號進一步細分，也就是倍頻。倍頻是通過編碼器信號的接收裝置將編碼器的每個脈沖進一步細分，通過正、余弦信號的高倍率細分技術，可以使正/余弦編碼器獲得比原始信號周期更為細密的名義檢測分辨率，比如2048線的正/余弦編碼器經2048細分后，就可以達到每轉400多萬線的名義檢測分辨率。當前很多歐美伺服廠家都提供這類高分辨率的伺服系統，而國內廠家尚不多見。

對于細分來說，也存在著誤差。細分的誤差不但影響電機的定位精度，還會給電機帶來高頻的噪聲信號。例如，在約翰內斯·海德漢撰寫的《滿足伺服驅動高動態性能的旋轉編碼器》一文中就對細分誤差影響作了進一步的分析。

編碼器的特征參數

通常情況下，編碼器的特征參數包括分辨率、Zui高支持轉速、精度、操作電壓。增量式編碼器的參數有Zui大掃描頻率，juedui值編碼器還有傳輸速率、通信位數。增量式編碼器特征參數如下表所示。

增量式編碼器特征參數

juedui值編碼器特征參數如下表所示。

帶通信的juedui值編碼器特征參數

幾種類型編碼器特性如下圖所示。

幾種類型編碼器特性

驅動器與編碼器的連接

（1）Sinamics S120

S120是西門子新一代驅動產品，既可以驅動伺服軸又可以驅動矢量軸。當驅動矢量軸時，對于DC/AC設備，可以通過SMC30來連接TTL/HTL以及SSI接口編碼器來接收；對于AC/AC設備，有專門的脈沖編碼器接口X23來接收編碼器信號。當用于伺服控制時，可以接的編碼器類型有旋轉變壓器、增量式（正/余弦）編碼器以及juedui值編碼器。

S120的控制單元CU320可以同其他模塊實現Drive-CLiQ通信，可以從西門子生產的帶Drive-CLiQ接口的電機直接讀取數據，如下圖所示。

帶Drive-CLiQ接口的電機連接圖

對于沒有Dirve-CLiQ接口的編碼器，驅動器可以通過接口模塊SMC來接收編碼器信號，如下圖所示。

3種編碼器適配器SMC

補充：Sinamics G150變頻器可以通過SMC30來連接編碼器，從而實現矢量控制。連接方法如下圖所示。

不帶Drive-CLiQ接口的電機連接圖

另外，不是集成在電機內的編碼器可以通過SME接口模塊來接收，下圖是3種SME接口的示意圖。

編碼器接收適配器SME

外接編碼器接口的電機連接圖如下圖所示。

外接編碼器接口的電機連接圖

2）編碼器組態

在西門子電機內部集成了編碼器的情況下，集成了Drive-CLiQ接口的電機靠預埋在電機內部的芯片存儲電機與編碼器數據，因此，在組態的過程中只需選擇通過Drive-CLiQ讀取。下圖所示為Starter中的電機組態。

Starter中的電機組態

對于內部沒有集成Drive-CLiQ接口的電機，在選定電機后，還要根據電機訂貨號選擇相應的編碼器。下圖所示為Starter中的編碼器組態。

Starter中的編碼器組態

對于內部不集成編碼器或者非西門子電機，則需要單獨設定編碼器的數據。下圖所示為Starter中的第三方編碼器組態。

Starter中的第三方編碼器組態

除了旋轉編碼器，S120可以接收直線編碼器的信號，通常與直線電機配合使用。直線編碼器也有juedui值與增量式之分，參數設置同旋轉編碼器類似。

（3）帶有Profibus-DP接口的編碼器

除了常規接口編碼器，西門子還為用戶提供了帶有Profibus-DP接口的編碼器，即集成了脈沖接收處理回路的編碼器。這種編碼器可以通過從站的方式與Profibus-DP的主站進行通信。這時編碼器作為一個標準的從站，與主站通過報文進行數據交換。硬件組態如下圖所示。

編碼器作為從站的硬件組態