Абсолютный многооборотный энкодер SIKO WH5850

Введение в технологию абсолютных энкодеров

Абсолютные энкодеры представляют собой класс датчиков положения, которые определяют и сохраняют информацию о текущем положении вала даже после отключения питания. В отличие от инкрементальных энкодеров, которые отсчитывают импульсы от произвольной точки, абсолютные энкодеры генерируют уникальный цифровой код для каждого положения в пределах одного или нескольких оборотов. Это исключает необходимость выполнения процедуры наведения на нулевую точку при каждом включении оборудования, что критически важно для сложных автоматизированных систем с множеством осей.

Энкодер SIKO WH5850 относится к категории высокоточных абсолютных многооборотных энкодеров, предназначенных для эксплуатации в жестких промышленных условиях. Его конструкция и технические характеристики ориентированы на применение в современных системах автоматизации, где требования к точности, надежности и интеграции в промышленные сети являются определяющими.

Принцип действия и технологические особенности

Энкодер SIKO WH5850 использует оптический принцип сканирования для определения положения вала. В основе технологии лежит оптический диск с высокоточными метками, которые считываются специальной оптоэлектронной системой. Этот метод обеспечивает высочайшую точность измерений и полную невосприимчивость к внешним магнитным полям, что отличает его от магнитных и индуктивных энкодеров.

Многооборотная функциональность реализована через механический редуктор с пружинным приводом, который продолжает отслеживать положение даже при отсутствии питания. Это позволяет устройству сохранять информацию о полном количестве оборотов в течение длительного времени, обеспечивая определение абсолютного положения механизма сразу после подачи питания.

Конструктивные особенности и механические характеристики

Конструкция энкодера WH5850 разработана с учетом требований промышленной эксплуатации. Корпус и фланец устройства выполнены из алюминиевого сплава, обеспечивающего оптимальное соотношение прочности и веса. Вал изготовлен из нержавеющей стали, что гарантирует коррозионную стойкость и долговечность в различных производственных условиях.

Важной особенностью является исполнение с полым валом, которое упрощает процесс монтажа и позволяет использовать энкодер в компактных конструкциях. Доступные диаметры полого вала включают метрические размеры 10, 12, 14, 15 мм и дюймовые 3/8 и 1/2 дюйма, что обеспечивает совместимость с большинством типов промышленного оборудования.

Устройство демонстрирует исключительную стойкость к механическим воздействиям: вибрациям до 100 м/с² и ударам до 2500 м/с². Степень защиты IP65/IP67 позволяет эксплуатировать энкодер в запыленных помещениях и условиях воздействия струй воды, что делает его пригодным для использования в различных отраслях промышленности.

Электрические параметры и интерфейсы связи

Энкодер WH5850 поддерживает разрешение до 19 бит на оборот для однооборотного режима и 24 бита для многооборотного, что соответствует более 16 миллионов оборотов. Системная точность составляет ±0.0139° при температуре 23°C, что обеспечивает высокую повторяемость позиционирования.

Питание устройства осуществляется от источника постоянного тока 10…30 В с защитой от обратной полярности. Максимальная скорость вращения достигает 9000 об/мин в переходном режиме и 6000 об/мин в продолжительном режиме работы.

Функциональность для промышленности 4.0

Энкодер WH5850 предоставляет расширенные диагностические функции, соответствующие концепции промышленности 4.0. Встроенный датчик температуры осуществляет мониторинг теплового состояния устройства, предупреждая о возможном перегреве. Функция счетчика моточасов позволяет планировать техническое обслуживание на основе фактической наработки, что способствует переходу к прогнозному обслуживанию оборудования.

Электронная типовая бирка упрощает идентификацию и инвентаризацию устройств в распределенных системах управления. Для некоторых версий интерфейсов предусмотрен встроенный веб-сервер, обеспечивающий прямой доступ к диагностической информации через стандартные браузеры.

Сравнение с продуктами других производителей

При сравнении с аналогичными продуктами других производителей можно выделить следующие особенности:

Энкодеры Heidenhain ECN 1123 также используют оптический принцип измерения и предлагают сравнимую точность, однако имеют отличную систему интерфейсов связи. Энкодеры Pepperl+Fuchs ENAM58 реализуют магнитный принцип измерения, что обеспечивает повышенную стойкость к механическим воздействиям, но может ограничивать точность в условиях сильных электромагнитных помех.

Энкодеры Sick AFS60 отличаются модульной конструкцией и широкими возможностями адаптации под конкретные задачи, однако требуют более сложной настройки параметров. Каждый из этих продуктов имеет свои преимущества для различных областей применения, и выбор оптимального решения зависит от конкретных требований технологического процесса.

Особенности монтажа и эксплуатации

Энкодер WH5850 предлагает два основных способа установки, каждый из которых предназначен для определенных условий эксплуатации. Монтаж типа DS1 предполагает соединение со статором и обеспечивает жесткое и точное позиционирование энкодера. Этот метод рекомендуется для применений, где требуется максимальная точность позиционирования.

Монтаж типа DS2 использует пружинный элемент для компенсации возможных перекосов и вибраций, снижая механические нагрузки на вал. Этот способ установки предпочтителен в условиях повышенных вибраций или при наличии несоосности соединений.

При использовании в составе протяжных датчиков WH5850 обеспечивает абсолютное измерение линейного перемещения на расстоянии до 15 метров. Эта особенность делает его эффективным решением для задач складской автоматизации, управления крупногабаритными манипуляторами и позиционирования в крупногабаритных системах.

Перспективы развития и область применения

Развитие технологий промышленной автоматизации предъявляет все более высокие требования к датчикам положения. Энкодеры класса WH5850 представляют собой следующее поколение измерительных устройств, сочетающих высокую точность измерений с расширенными сетевыми возможностями.

Области применения включают станкостроение, робототехнику, автоматизацию складских систем, пищевую и упаковочную промышленность, а также энергетику и транспортное машиностроение. В каждом из этих направлений точность и надежность измерений положения непосредственно влияют на качество и эффективность технологических процессов.