Omron E6C3-AG5C 360P/R абсолютный инкрементальный энкодер — 9-битный код Грея, IP65, 50 мм, NPN с открытым коллектором

Бренд: OMRON 

Серия: E6C3-A

Номер детали: E6C3-AG5C 360P/R / E6C3AG5C

Абсолютный | NPN с открытым коллектором | Код Грея | IP65 | В наличии

Создан для цеха, а не для лаборатории

Промышленные энкодеры работают в условиях, которые выводят из строя менее совершенные приборы за считанные недели — туман охлаждающей жидкости, пары смазочно-охлаждающей жидкости, вибрация, передаваемая через стальные рамы станков, колебания температуры от холодного утреннего запуска до устойчивого производственного нагрева. Omron E6C3-AG5C был разработан с учетом именно этих условий. Его корпус из алюминиевого сплава с классом защиты IP65, герметичная подшипниковая система и вал из нержавеющей стали SUS303 не являются случайными особенностями. Именно они делают это семейство энкодеров стандартным выбором для производителей оборудования и инженеров по техническому обслуживанию, которым требуется абсолютная обратная связь по положению в реальных промышленных условиях на протяжении десятилетий.

Вариант с разрешением 360 P/R — данный список — обеспечивает 9-битные абсолютные данные о положении в течение одного полного оборота вала, с выводом, структурированным в коде Грея, чтобы исключить однобитовые ошибки перехода, которые двоичное кодирование ввело бы на границах положения. Каждая комбинация выходных состояний точно соответствует одному угловому положению в диапазоне 360°. При включении питания или после неожиданной остановки контроллер считывает текущий выходной сигнал энкодера и немедленно узнает положение вала без какой-либо процедуры возврата в исходное положение или последовательности возврата к эталону.

Технические характеристики

Данные взяты из документации по продуктам серии Omron E6C3-A.

360 положений. Полная картина.

Выбор разрешения для абсолютного энкодера всегда является компромиссом — между угловой детализацией, которая действительно требуется приложению, и количеством выходных проводов, которое принимающий контроллер практически может обеспечить.

Значение 360 P/R означает, что энкодер делит один полный механический оборот на 360 дискретных, уникально адресуемых положений. При 9-битном разрешении это дает 512 доступных кодов, из которых 360 назначены угловым положениям с интервалом ровно 1° по всему диапазону вращения вала. Для приложений, где положение выражается естественным образом в градусах — поворотные столы, индексирующие механизмы, кулачковые системы, отслеживание угла конвейера — это разрешение напрямую соответствует единицам, в которых думает оператор и программист. Один импульс энкодера равен одному градусу вращения вала. Никаких коэффициентов преобразования, никаких приближений.

В то время как варианты с более высоким разрешением, такие как модель 1024 P/R, предлагают более тонкую угловую детализацию (примерно 0,35° на импульс), вариант 360 P/R упрощает логику программирования и проектирование интерфейса контроллера в системах, где разрешение по градусам достаточно. Оба имеют одинаковый корпус 50 мм, защиту IP65 и структуру выхода в коде Грея — выбор разрешения является исключительно функцией потребности приложения.

Выход в коде Грея — почему это важно для абсолютных энкодеров

Большинство инженеров, работающих с абсолютными энкодерами, знакомы с этим названием, но стоит напомнить, почему здесь указан код Грея, а не стандартный двоичный.

В чистом двоичном коде переходы между соседними значениями могут требовать одновременного изменения нескольких битов. Например, переход от десятичного 7 (двоичное 0111) к десятичному 8 (двоичное 1000) требует одновременного переключения всех четырех битов. На практике биты в реальном сигнале никогда не переключаются одновременно — один опережает немного, другие следуют за ним. В течение этого короткого интервала выход энкодера проходит через промежуточные состояния, которые соответствуют совершенно неправильным значениям положения. Для системы, считывающей энкодер в момент перехода, результатом может быть большая, ложная ошибка положения.

Код Грея устраняет это, гарантируя, что соседние значения положения всегда отличаются ровно на один бит. Любой переход — независимо от скорости вала или времени считывания — проходит только через одно неопределенное состояние. Результатом являются чистые, надежные данные о положении, даже когда контроллер считывает выход во время движения вала. Для абсолютных энкодеров в приложениях управления движением код Грея не является роскошной спецификацией; это подходящий выбор везде, где данные о положении используются для активных решений по управлению.

IP65 против IP50 — причина существования E6C3-A

Понимание места E6C3-AG5C в линейке энкодеров Omron требует прямого сравнения с его более экономичным аналогом, серией E6CP-A.

E6CP-A имеет класс защиты IP50 — защищен от проникновения пыли, но без протестированной защиты от контакта с водой или маслом. Его пластиковый корпус хорошо подходит для легких применений в защищенных корпусах, для управления углом, монтируемого на панели, или в средах, где загрязнение жидкостями не является реальной проблемой. Это экономически эффективный выбор в пределах соответствующих границ применения.

E6C3-AG5C превосходит во всех конструктивных аспектах. Корпус из алюминиевого сплава заменяет пластик. Класс защиты IP65 — протестирован на защиту от струй воды низкого давления с любого направления — отражает добавление герметичных подшипников и улучшенное уплотнение в точке входа вала. Вал из нержавеющей стали SUS303 устойчив к коррозионному воздействию смазочно-охлаждающей жидкости, которая со временем разрушила бы стандартный стальной вал. Максимальная радиальная нагрузка увеличена до 80 Н, что позволяет использовать более требовательные соединения.

Для станков, оборудования для автоматизированной сборки, оборудования для пищевой промышленности или любого применения, где жидкость, масляный туман или сильное загрязнение твердыми частицами являются частью нормальной рабочей среды, конструктивные характеристики E6C3-A обеспечивают долговременную надежную работу.

Подключение и совместимые аксессуары

E6C3-AG5C 360P/R поставляется с предварительно подключенным кабелем длиной 1 метр, заканчивающимся оголенными проводами. Вариант с кабелем длиной 2 метра той же модели 360 P/R также доступен в качестве стандартного складского изделия — укажите длину кабеля в конце номера модели при заказе.

Важное примечание о совместимости позиционера кулачков H8PS: E6C3-AG5C (версия с оголенным кабелем) не подключается напрямую к позиционеру кулачков Omron H8PS. Для подключения к H8PS требуется версия с разъемом — E6C3-AG5C-C — требуется. Суффикс -C указывает на предварительно собранный разъем, специально разработанный для интеграции с H8PS. Разрешения 360 P/R и 720 P/R для версии -C доступны со стандартной длиной кабеля 2 метра.

Доступные аксессуары:

• E69-FCA04 — Аксессуар для монтажного фланца (кронштейн для сервомонтажа E69-2 поставляется с фланцем E69-FCA04)
• E69-2 — Кронштейн для сервомонтажа
• E69-DF5 — Удлинительный кабель, 5 м (применимо к модели E6C3-AG5C-C с разъемом)
• Удлинительные кабели также доступны длиной 15 м и 98 м для удаленных установок

Обзор проводки

E6C3-AG5C использует выходы NPN с открытым коллектором. Каждый выходной бит представляет один бит положения в 9-битном слове кода Грея. Количество активных выходных проводников соответствует разрешению: модель 9-бит (360 P/R) использует 9 линий передачи данных плюс питание и землю.

В конфигурации NPN с открытым коллектором выходной транзистор замыкает выходную линию на низкий уровень (к 0 В) при активации. Принимающий контроллер или вход ПЛК должен подавать напряжение подтяжки через свою собственную входную схему, или должна быть предусмотрена внешняя сеть резисторов подтяжки, если входная схема не имеет внутренних подтяжек. Максимальное приложенное напряжение на выходе составляет 30 В постоянного тока; максимальный ток стока составляет 35 мА на выход. В кабельной сборке предусмотрен экранирующий провод — подключите его к системной земле на стороне контроллера, чтобы минимизировать наводки на линиях данных.

Клемма GND обычно должна быть подключена к 0 В или к внешней защитной земле. Направление вращения для последовательности выходных кодов — по часовой стрелке при взгляде со стороны вала.

Примечания к применению

Позиционер кулачков и управление углом ПЛК. Характеристика разрешения 360 P/R в 1°-на-импульс делает его естественным выбором для приложений, управляемых позиционерами кулачков Omron H8PS или любой системой на базе ПЛК, где установочные точки кулачковых переключателей программируются в градусах. Прямое соответствие градусам упрощает ввод установочных точек и устраняет расчеты масштабирования, требуемые при использовании разрешений, не выровненных по градусам.

Поворотные индексирующие столы. Абсолютный выход означает, что контроллер знает положение стола при включении питания без необходимости начального цикла возврата в исходное положение. Это ценно для индексирующего оборудования, где необходимо избежать движения возврата в исходное положение — либо потому, что оснастка занимает исходное положение, либо потому, что сбой питания в середине цикла требует возобновления с любого положения, на котором остановился стол.

Упаковочное и маркировочное оборудование. Размещение этикеток, регистрация печати и индексация продукции зависят от надежного эталона углового положения. Рейтинг IP65 и конструкция с герметичными подшипниками E6C3-AG5C выдерживают воздействие промывки, обычное для сред упаковки пищевых продуктов и напитков.

Общая заводская автоматизация. Конвейеры, намотчики, системы отрезки по длине и системы контроля натяжения полотна выигрывают от немедленной достоверности положения при запуске благодаря абсолютному выходу. Максимальная скорость 5000 об/мин позволяет прямое соединение вала в большинстве этих приложений без редуктора.

FAQ

В1: В чем разница между E6C3-AG5C и E6C3-AG5C-C, и какой из них мне следует заказать?

E6C3-AG5C — это версия с предварительно подключенным оголенным кабелем — кабель выходит из корпуса энкодера и заканчивается отдельными оголенными проводниками, которые подключаются непосредственно к клеммной колодке контроллера или корпусу разъема. E6C3-AG5C-C имеет предварительно собранный разъем на конце кабеля, и эта версия с разъемом требуется для прямого подключения к позиционеру кулачков Omron H8PS. Если ваше приложение не включает H8PS, можно использовать любую версию; версия с оголенным кабелем предлагает большую гибкость для пользовательской проводки, в то время как версия -C упрощает подключение к совместимому оборудованию Omron. Для разрешения 360 P/R обе версии доступны со стандартным кабелем длиной 2 метра в качестве стандартного складского изделия.

В2: Выход энкодера NPN с открытым коллектором. Означает ли это, что он несовместим с входами ПЛК, использующими логику PNP (источник)?

Выходы NPN с открытым коллектором совместимы с входами ПЛК, настроенными для работы с NPN (сток), что является стандартным типом входа для большинства промышленных ПЛК. Для ПЛК, требующих входных сигналов PNP (источник), прямое подключение к выходам NPN E6C3-AG5C не является простым — логическая полярность обратная. На практике многие современные ПЛК позволяют выбирать режим входа между NPN и PNP с помощью DIP-переключателя или конфигурации проводки, а некоторые принимают любой тип без регулировки. Проверьте спецификацию входа используемого модуля ПЛК. Если требуется выход PNP, и его нельзя обеспечить на этапе входа ПЛК, Omron также предлагает варианты NPN с открытым коллектором в серии E6C3-A (обозначаемые буквой "N", а не "G", в позиции типа выхода номера модели) для приложений, где требуются выходные сигналы источника.

В3: Серия E6C3-A указывает максимальную скорость 5000 об/мин, но максимальная частота электрического отклика составляет 20 кГц. Какой предел фактически применяется к моей установке?

Оба предела применимы, и то, какой из них ограничивает вашу установку, зависит от выбранного разрешения. Максимальная скорость электрического отклика определяется умножением предела частоты переключения на 60 и делением на разрешение: для модели 360 P/R, 20 000 Гц × 60 ÷ 360 = 3333 об/мин максимальная скорость электрического отклика. Это ниже механического предела скорости 5000 об/мин, что означает, что ограничение электрического отклика является связывающим пределом для варианта 360 P/R при максимальной частоте. Работа энкодера на скоростях вала выше 3333 об/мин на модели 360 P/R рискует пропуском контроллером переходных процессов выходного сигнала, что приведет к некорректным данным о положении. Номинальная механическая скорость относится к долговечности подшипников и муфт, а не к надежности сигнала. Для приложений, требующих более высоких скоростей вала с надежным абсолютным выходным сигналом положения, вариант с более низким разрешением 256 P/R повышает предел электрического отклика примерно до 4444 об/мин при той же частоте переключения 20 кГц.

В4: E6C3-AG5C описывается как однооборотный абсолютный энкодер. Означает ли это, что данные о положении теряются, если вал вращается более чем на один полный оборот?

Да — E6C3-AG5C обеспечивает абсолютное положение в пределах одного оборота 360°. После одного полного оборота вала последовательность выходных кодов повторяется с начала. Энкодер не считает суммарные многооборотные обороты и не ведет учет того, сколько полных оборотов произошло с момента включения питания. Для приложений, где ход вала охватывает несколько оборотов и необходимо знать общее накопленное положение между циклами питания — например, позиционирование оси ходового винта — однооборотный абсолютный выход E6C3-AG5C должен быть дополнен внешней логикой многооборотного счета в контроллере, или следует рассмотреть многооборотный абсолютный энкодер другого типа. Для приложений, которые по своей природе ограничены одним оборотом за рабочий цикл — кулачковые механизмы, поворотные столы, индексирующие диски, угловое позиционирование в пределах 360° — однооборотная абсолютная характеристика является именно тем, что нужно, и дополнительная логика счета не требуется.

В5: Какова рекомендуемая практика подключения экранирующего проводника, и нужно ли подключать провод GND к защитному заземлению?

Экранирующий проводник в кабеле E6C3-AG5C должен быть подключен к системной земле на стороне контроллера кабеля. Подключение обоих концов экрана может создать петлю заземления — проводящий путь, который в некоторых установках может фактически увеличить помехи, а не уменьшить их. Одностороннее заземление на контроллере является стандартной практикой. Что касается клеммы GND на энкодере: документация Omron предписывает обычно подключать GND к 0 В (отрицательный полюс питания) или к внешнему заземлению. В большинстве промышленных установок шина питания 0 В и защитное заземление машины соединяются на источнике питания, что означает, что подключение GND к клемме 0 В выполняет обе функции одновременно. В системах, где шина 0 В плавающая (не соединена с защитным заземлением), подключение GND энкодера как к 0 В, так и к отдельной точке заземления улучшает помехоустойчивость и соответствует рекомендациям Omron по установке.