《伺服与运动控制》技术答疑

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1、《伺服与运动控制》技术答疑2013年4月李方园【问题1】什么是编码器的长线驱动？普通型编码器能否远距离传送？请举例说明。【解答】长线驱动也称差分长线驱动，5V或TTL的正负波形对称形式，由于其正负电流方向相反，对外电磁场抵消，故抗干扰能力较强。普通型编码器一般传输距离是100米，如果是24VHTL型且有对称负信号的，传输距离300-400米。图1所示为Hlperface编码器的长线驱动接线示意，表1为其端子定义。图1编码器的长线驱动接线示意表1编码器端子定义【问题2】增量型编码器和绝对型编码器有何区别？做一个伺服系统时怎么选择呢？【解答】常用的为增量型

2、编码器，如果对位置、零位有严格要求用绝对型编码器。伺服系统要具体分析，看应用场合。测速度用常用增量型编码器，可无限累加测量；测位置用绝对型编码器，位置唯一性（单圈或多圈），最终看应用场合，看要实现的目的和要求。【问题3】选用绝对型编码器应注意哪些事项？【解答】A．机械部分:1.测长度还是测角度，测长度如何通过机械方式转换(在上面有一些介绍，如不清楚可来电讨论)。测角度是360度内(单圈)，还是可能过360度(多圈)。生产过程是一个方向旋转循环工作，还是来回方向循环工作。2.轴连接安装形式，有轴型通过软性联轴器连接，还是轴套型连接。3.使用环境：要注意粉

3、尘、水气、震动、撞击。B．电气部分1.需要确定连接的输出接收部分是什么。2.需要确定信号形式。3.需要确定分辨率要求。4.需要确定控制要求。【问题4】一个圆盘，分50个点，要实现定位控制，转速很慢，是要用到绝对型编码器吗？怎么找原点呢？50个位置定位是360度均匀等分吗？【解答】绝对编码器的编码都是2的幂次方，没有360度均匀50等分的，要近似，看精度要求有多高，选多高线数的编码器，如果精度要求不是太高的话，用8位256线的就可以了。编码器的每个位置都有唯一编码，编码为零的就可以作为零点，也可以任意位置定义为零，其他位置与其比较计算。如果可以用参考点的

4、话，也可以用增量式的，因速度慢，应该选3000线或以上的，每圈一个零位。【问题5】光电编码器、光学电子尺和静磁栅绝对编码器的优缺点是什么？【解答】光电编码器：1、优点：体积小，精密，本身分辨度可以很高(目前我公司通过细分技术在直径φ66的编码器上可达到54000cpr)，无接触无磨损；同一品种既可检测角度位移，又可在机械转换装置帮助下检测直线位移；多圈光电绝对编码器可以检测相当长量程的直线位移(如25位多圈)。寿命长，安装随意，接口形式丰富，价格合理。成熟技术，多年前已在国内外得到广泛应用。2、缺点：精密但对户外及恶劣环境下使用提出较高的保护要求；量测

5、直线位移需依赖机械装置转换，需消除机械间隙带来的误差；检测轨道运行物体难以克服滑差。光学电子尺：1、优点：精密，本身分辨度较高（可达到0.005mm）；体积适中，直接测量直线位移；无接触无磨损，测量间隙宽泛；价格适中，接口形式丰富，已在国内外金属切削机械行业得到较多应用（如线切割、电火花等）。2、缺点：测量直线和角度要使用不同品种；量程受限制（量程超过4m，生产制造困难价格昂贵），不适于在大量程恶劣环境处实施位移检测。静磁栅绝对编码器：1、优点：体积适中，直接测量直线位移，绝对数字编码，理论量程没有限制；无接触无磨损，抗恶劣环境，可水下1000米使用；

6、接口形式丰富，量测方式多样；价格尚能接受。2、缺点：分辨度1mm不高；测量直线和角度要使用不同品种；不适于在精小处实施位移检测（大于260毫米）。【问题6】图2所示的FTC-30数控车床在加工过程中出现414#、410#报警，动力停止。关闭电源再开机，X轴移动时机床振颤，后又出现报警并动力停止。请问该如何处理？图2FTC-30数控车床【解答】查系统维修手册，报警信息为伺服报警、检测到X轴位置偏差大。根据现象分析，认为可能有以下原因:(1)伺服驱动器坏;(2)X轴滚珠丝杠阻滞及导轨阻滞。针对原因(1)，调换同型号驱动器后试机，故障未能排除。针对故障（2)

7、，进入伺服运转监视画面，移动轴观察驱动器负载率，发现明显偏大，达到250%-300%。判断可能为机械故障。拆开X轴防护罩，仔细检查滚珠丝杠和导轨均未发现异常现象。机床X轴水平倾斜45º安装，应有防止其下滑的平衡块或制动装置，检查中未发现平衡块，但机床说明书电器资料，显示PMC确有X轴刹车释放输出接点，而对比同型机床该接点输出正常。检查机床厂设置的I/0转接板，该点输出继电器工作正常，触点良好，可以输出110V制动释放电压。据此可断定制动线圈或传输电缆有故障。断电后，用万用表检测制动线圈直流电组及绝缘良好，两根使用的电缆中有一根已断掉。更换新的电缆后开机

8、试验，一切正常。此故障虽然是有系统报警，但直接原因却是电缆断线。这一故障并不常见机床厂家在安装