Základní popis enkodérů LIKA řady EM58

Celá řada LIKA EM58 představuje multiotáčkové absolutní rotační snímače. Narozdíl od inkrementálních rotačních snímačů, u nichž je výstup v podobě sledu pulsů generovaných otáčením, je u absolutních rotačních snímačů výstup v podobě čísla odpovídajícího dané pozici natočení hřídele proti nulovému bodu. Lze tak u nich v jakémkoliv místě přesně definovat pozici, tedy snímače přesně ukazují o kolik dílků (a tím i po přepočtu i úhel) došlo k natočení hřídele a to po vypnutí a zapnutí napájení. Navíc není při otáčení nutné nadřazeným zařízením (např. PLC) trvale sledovat výstup enkodéru a počítat pulsy, ale zde stačí například jednou za sekundu odečíst aktuální hodnotu pozice. Se znalostí hodnoty předchozí pozice pak lze snadno zjistit, o kolik se hřídel pootočila či ve vztahu k vzorkovacímu času např. 1 sekunda, jak rychle se hřídel otáčí.

Nevýhodou absolutních enkodérů je pak jen fakt, že překročením rozsahu "kódu" snímač přejde opět do nuly a je nutné s ním vždy komunikovat přes nějaký datový přenosový protokol. Zatímco dříve bylo kódování absolutního enkodéru obvykle jen na jednu otáčku, dnes jsou obvyklé tzv. multiturn, tedy víceotáčkové varianty. Zde kódování natočení obsáhne i mnoho tisíc otáček. To je případ i zde uvedených snímačů LIKA EM58.

Víceotáčkové absolutní rotační enkodéry LIKA EM58 poskytují tzv. hardwarový měřicí rozsah 16384 otáček, přičemž každá otáčka má hardwarové rozlišení 4096 dílků. Snímač tedy měří s rozlišením na lepší než 0,1°. Celkový hardwarový rozsah čísel kódů je tak 0 až 67 108 864, což odpovídá 26bitovému kódování. Tato hodnota je pak k dispozici ke čtení jako 32bitová hodnota ve dvou 16bitových MODBUS registrech. Konkrétně jde o hodnotu výrobcem uváděnou jako "Current position" na adresách 0x01 a 0x02 v tzv. Holding Register čtené funkcí č. 03.

Mimo to však má integrovaná elektronika snímače EM58 implementovány i další funkce:

• Counting direction = počítání směru otáčení.
• Zero setting/Preset = nastavení vlastní nuly, tedy přiřazení určité fyzické hodnotě natočení virtuální nulu.
• Resolution = nastavení přepočtu hardwarového rozlišení jedné otáčky na jiné = škálování rozlišení 1 otáčky.
• Total resolution =  nastavení přepočtu multiotáčkového hardwarového rozlišení na jiné = škálování celkového rozlišení.
• Reset to default parameters = rychlý reset nastavení do základních parametrů.
• Firmware update = nahrání inovovaného softwaru uvnitř snímače.

Všechny tyto funkce jsou nastavovány a ovládány prostřednictvím čtení a zápisu dalších MODBUS registrů, prostřednictvím dvouvodičové sériové linky RS-485 vyvedené z pouzdra snímače v podobě pevného 2 m kabelu nebo velkého 5vývodového konektoru M12. Podporované jsou pouze 3 komunikační rychlosti 9600/19200/115200 bit/s, které se nastavují společně s konfigurací počtu bitů a parity DIP přepínači pod malou snímací krytkou.

Nastavení parametrů Modbus RTU (RS-485) rozhraní pomocí DIP přepínačů snímače LIKA EM58.

Z mechanického pohledu jsou enkodéry EM68 zapouzdřeny do masivního válcového kovového pouzdra zelené barvy průměru i délky shodně 58 mm a nerezovou hřídelí o průměru dle objednávky od 6 do 12 mm, případně dutinou pro hřídel u průměru 14 nebo 15 mm. Krytí IP67 i pracovní rozsah teplot -25°C +85°C u hřídelového provedení umožňuje v našich zeměpisných šířkách bezproblémové venkovní použití.

Základní parametry enkodéru LIKA EM68 (dle údajů výrobce):

• Rozlišení: 4096 cpr (dílků/otáčku) x 16384 otáček
• Komunikační rozhraní: Modbus RTU (RS-485), rychlost 9600/19200/115200 bit/s
• Max. počítací frekvence: > 150 kHz
• Max. rychlost otáčení: krátkodobě 12 000 rpm (ot/min), dlouhodobě 9000 rpm (ot/min)
• Elektrické připojení: 5pinový konektor M12 nebo pevný 2 nebo 5 m kabel s průchodkou
• Ochrany: proti přepólování, proti zkratu
• Upevnění: rotační části:
  • Hřídel: Ø 6 / 8 / 9.52 / 10 / 12 mm
  • Dutina: ø 14 / 15 mm
  • Max. zatížení hřídele (axiální a radiální): 100 N
• Napájení: +7,5Vdc ÷ 34Vdc
• Spotřeba: 1,7 W
• Životnost: > 100 000 h
• Krytí: IP67
• Provozní teplota: -25°C +85°C

Zapojení kabelu a konektoru elektrického rozhraní enkodérů LIKA EM58.

Závěr

Víceotáčkové rotační enkodéry italského výrobce LIKA, včetně zde uvedeného typu EM58, v ČR prodává brněnská společnost AMTEK s.r.o. Cena se podle poskytnutého rabatu, provedení elektrického vývodu a rozměrů hřídele pohybuje okolo částek 6 000 - 7 000,- Kč bez DPH, což není špatná cena, která patří v porovnání s konkurencí mezi ty nižší.

Odkazy:

• Stránky výrobce, italské společnosti LIKA: http://www.lika.biz
• Stránky prodejce v ČR, společnosti AMTEK: http://www.amtek.cz/encodery