A2 絕對型編碼器 – 分度不溢位

使用 絕對型編碼器 的好處是:只要原點建立,即使斷電後也不需重回原點,除了節省時間外,也避免了易干涉的機構回原點會造成碰撞的問題!然而絕對型編碼器也並非完全沒有限制,除了電池可能耗盡以外,仍有會導致坐標丟失的因素,本文將說明原因與解決方法:

台達 A2 絕對型編碼器 的記憶資訊:

絕對型編碼器 內部主要的資訊有二:

  1. 單圈的位置:由碼盤上的絕對編碼來得到,表示單圈的絕對位置,此資訊不必電池就能保存!
  2. 旋轉的圈數:已旋轉的圈數,回原點會重置,由硬體 暫存器 紀錄,必須靠電池才能保存

利用上述二資訊才能夠得到完整的位置資料,其中 “旋轉的圈數” 是由電子元件的 暫存器 來保存,會有數值的限制,根據台達A2 手冊 圈數的範圍在 -32768 ~ + 32767,可知圈數暫存器的寬度是 16 位元!

絕對型編碼器 溢位的種類:

既然紀錄圈數的暫存器有寬度限制,自然會有溢位的風險,所以一旦溢位發生,就會產生警告,分成2類:

  1. AL.062:圈數溢位,超過 16 位元暫存器 的記憶範圍!
  2. AL.289使用者 PUU 位置(直線坐標)溢位,是根據 編碼器位置(PLS)電子齒輪比 換算出來的位置,寬度是 32 位元,可記錄的位置範圍是:-2147483648 ~ +2147483647 PUU,超過便發生溢位!

避免溢位的方法:

雖然溢位後可以重新執行原點復歸來解決,但就失去使用絕對型編碼器的意義了!避免發生溢位才是根本之道,可以根據機械的型式分成2種情況:

  1. 有限行程的機構:例如:螺桿機構.通常機構不允許馬達旋轉三萬多圈,就會先達到機械的死點,避免過高的減速比即可避免溢位;而 PUU 單位只要不設定太細就可避免溢位,以 PUU = 1 μm 而言,32 位元計數器可以計數的距離超過 +/- 2 公里,應該不會有這麼長的機構吧?
  2. 無限行程的機構,例如:刀庫,分度盤,飛剪的切刀.機械沒有死點,馬達可以往同方向一直旋轉,發生溢位是遲早的事!由於這類機構都是週期性的,適合使用 分度坐標 來操作,可將台達特有的 分度不溢位 功能開啟,就不擔心這個問題了,作法如下:
    • 設定 P2-69.Z = 1 開啟 分度坐標不溢位(只對絕對型編碼器有效)[註 1],AL.062 不發生!
    • 設定 P2-70.Bit 2 = 1,關閉 AL.289 忽略 直線坐標 溢位,分度坐標 不會溢位就好!
    • 一律使用 分度定位 功能,避免使用 絕對定位 功能,因為只有 分度坐標 仍然是正確的!

有了 分度不溢位 的功能,絕對型編碼器 的功能才算完整,不論機械的行程是有限還是無限,重上電後都不必回原點了,這對刀庫的應用很有幫助!

參考資料:分度坐標與直線坐標PR 命令與坐標系的關係PUU 使用者位置單位


[註 1] 使用 增量型編碼器 重新上電後一定要執行原點復歸,才能建立坐標系,分度坐標不溢位 是在沒有斷電的前提下才正確!而 絕對型編碼器 分度不溢位 是指,重新上電也不必執行原點復歸,仍能保持 分度坐標 是正確的!


 


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