Enkodery

Zasada działania i rodzaje enkoderów w automatyce przemysłowej

W praktyce wyróżnia się enkodery dwóch głównych typów - inkrementalne i absolutne. Ich działanie zależy od sposobu przetwarzania sygnału i przekazywania informacji o położeniu wału.

Enkoder inkrementalny działa poprzez generowanie impulsów elektrycznych w czasie ruchu. Każdy impuls odpowiada określonemu przesunięciu kątowemu lub liniowemu. Licząc te impulsy, system sterujący może rejestrować kierunek, prędkość oraz liczbę wykonanych obrotów. Właśnie dlatego doskonale sprawdza się w dynamicznych strukturach napędowych, gdzie wymagany jest szybki odczyt i reakcja systemu.
Z kolei enkodery absolutne dostarczają jednoznacznej informacji o każdym położeniu kątowym. Typ absolutny przypisuje unikalny kodowy sygnał do każdej pozycji, dzięki czemu po zaniku zasilania zachowuje informację o położeniu. To rozwiązanie jest niezbędne w aplikacjach, w których kluczowa jest ciągłość pracy i bezpieczeństwo pozycjonowania.

Współczesne systemy automatyki często podzielić można na inkrementalne i absolutne, w zależności od wymagań procesowych. Coraz częściej stosuje się także enkodery magnetyczne lub optyczne, które różnią się sposobem odczytu ruchu - magnetyczny bazuje na zmianach pola magnetycznego, natomiast optyczny na przerwaniu wiązki LED przez tarcza kodową.

Enkoder inkrementalny

Enkoder inkrementalny to najczęściej wybierany typ w przemyśle. Jego zasada działania polega na generowaniu serii impulsów na jeden obrót, które następnie są zliczane przez sterownik PLC do sterowania. W ten sposób system może określić prędkość obrotową, kierunek oraz liczbę wykonanych obrotów.

Dzięki prostej konstrukcji i wysokiej rozdzielczości, enkoder inkrementalny zapewnia dokładny pomiar oraz łatwą integrację z maszynami. Jest powszechnie stosowany w silnikach elektrycznych, maszynach CNC, przenośnikach, liniach pakujących. Jego zaletą jest kompaktowa budowa, trwałość oraz odporność na wibracje i trudne warunki środowiskowe.

Enkodery absolutne 

Enkodery absolutne są stosowane tam, gdzie kluczowe jest zachowanie pozycji po zaniku zasilania. Każde położenie osi jest przypisane do kodu binarnego, co zapewnia pełną kontrolę nad pozycjonowaniem. Enkoder absolutny nie wymaga zerowania po ponownym uruchomieniu maszyny, co skraca przestoje i zwiększa efektywność linii produkcyjnych.

Enkodery absolutne sprawdzają się w robotyce, układach pozycjonowania oraz w systemach monitorowania ruchu, gdzie istotna jest wysoka precyzja i niezawodność. Dzięki nowoczesnym technologiom, jak SSI, HTL czy TTL, możliwa jest bezpośrednia komunikacja z systemem automatyki i natychmiastowy odczyt pozycji.

Enkodery liniowe 

Oprócz wersji obrotowych, coraz większą popularność zyskują enkodery liniowe, które mierzą przemieszczenia elementów wzdłuż określonej osi. Enkoder liniowy znajduje zastosowanie w obrabiarkach, wózkach transportowych, kołach pomiarowych czy w układach CNC, gdzie konieczne jest dokładne określenie pozycji i odległości.
Dzięki dużej rozdzielczości i odporności na zakłócenia, enkoder liniowy zapewnia wysoką dokładność i powtarzalność pomiaru, co ma kluczowe znaczenie dla automatyki przemysłowej i kontroli jakości.

Budowa i montaż enkoderów

Budowa enkodera obejmuje elementy takie jak wałek (lub otwór w przypadku wersji enkodery z otworem), tarcza kodowa, czujnik optyczny lub magnetyczny, układ interfejsu oraz obudowę o wysokiej odporności.
Enkodery często posiadają uchwyty montażowe do enkoderów, które ułatwiają instalację w napędach. Dostępne są także modele z wałem 6 mm lub innym standardowym wale, co pozwala dopasować urządzenie do różnych typów silników i aplikacji.

W zależności od potrzeb, enkoder można podłączyć do systemu za pomocą interfejsów takich jak SSI, VGA, HTL czy RS422, co umożliwia bezpośrednią transmisję sygnału wyjściowego.

Enkodery magnetyczne i optyczne

W nowoczesnych zastosowaniach przemysłowych dominują enkodery magnetyczne oraz enkodery optyczne.
Enkodery magnetyczne wykorzystują zmiany pola magnetycznego do generowania impulsów elektrycznych, co pozwala im pracować w trudnych warunkach, przy wysokim zapyleniu i wilgotności. Z kolei enkodery optyczne bazują na precyzyjnym odczycie z tarczy z przezroczystymi i nieprzezroczystymi sektorami, umożliwiając osiągnięcie bardzo wysokiej rozdzielczości pomiarowej.

Obie technologie są szeroko wykorzystywane w automatyce, gdzie enkodery dostarczają informacji o prędkości, położeniu i kierunku ruchu obrotowego lub liniowego.

Zastosowanie enkoderów w przemyśle

Enkoder obrotowy jest powszechnie stosowany w wielu branżach, w systemach sterowania PLC, napędach silników, maszynach CNC, przenośnikach, liniach montażowych i systemach pozycjonowania. Dzięki swojej dokładności i niezawodności, enkoder umożliwia kontrolę ruchu obrotowego lub liniowego i pełną synchronizację procesów.
Enkodery są również stosowane w systemach monitorowania, robotyce, automatyce i energetyce, gdzie zapewniają unikalny poziom precyzji w pomiarze kąta i przemieszczenia.

Jak dobrać enkoder do aplikacji przemysłowej

Dobór odpowiedniego enkodera zależy od rodzaju aplikacji, parametrów pomiaru, rodzaju interfejsu i warunków eksploatacji. Należy określić, czy potrzebny jest enkoder inkrementalny czy enkoder absolutny, jakiej rozdzielczości pomiarowej wymaga system oraz czy preferowana jest wersja magnetyczna, optyczna lub mechaniczna.
Ważny jest także sposób montażu - enkodery dostępne są z otworem montażowym, wałkiem napędowym lub przystosowaniem do sprzęgieł elastycznych.

Oferta i serwis enkoderów w PLE Service

W naszej ofercie dostępne są enkodery inkrementalne i absolutne, enkodery magnetyczne, enkodery optyczne, a także akcesoria do enkoderów - sprzęgła, uchwyty montażowe oraz przewody sygnałowe.
PLE Service zapewnia sprzedaż, dobór, serwis enkoderów, naprawę oraz diagnostykę. Oferujemy wsparcie w integracji urządzeń z systemami PLC oraz pomoc w doborze enkodera do każdej aplikacji przemysłowej.

Każdy enkoder w naszej ofercie to precyzyjny przetwornik przeznaczony do pracy w wymagających środowiskach, gwarantujący niezawodność, dokładność pomiaru i długą żywotność nawet w trudnych warunkach.