NC61 - 2010 - Siemens

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Messsysteme
Optoelektronische Anbaudrehgeber
Einführung
■ Übersicht
Die optoelektronischen Anbaudrehgeber erfassen Wegstrecken,
Drehwinkeln oder Drehzahlen bei Maschinen. Sie sind einsetzbar
in Verbindung mit numerischen Steuerungen, speicherprogrammierbaren
Steuerungen, Antrieben und Positionsanzeigen
z. B. für:
SINUMERIK CNC-Steuerungen
SIMATIC speicherprogrammierbaren Steuerungen
SIMOTION Motion Control Systeme
SINAMICS Antriebssysteme
SIMODRIVE Antriebssysteme
SIMOVERT MASTERDRIVES Antriebssysteme
■ Anwendungsbereich
Man unterscheidet zwischen inkrementalen und absoluten
Messverfahren:
Bei Inkrementalgebern ist nach jedem Netz-Aus eine Referenzpunktfahrt
der Maschine notwendig, da die Lage in der
Steuerung meist nicht gespeichert wird und Bewegungen
der Maschine während Netz-Aus nicht erfasst werden.
Absolutwertgeber dagegen erfassen auch diese Bewegungen
und liefern nach Netz-Ein die aktuelle Position. Referenzpunktfahren
ist nicht notwendig.
■ Aufbau
Alle Geber sind in den Ausführungen Synchro-Flansch und
Klemmflansch lieferbar. Geber mit Synchro-Flansch können mit
3 Spannpratzen an der Maschine befestigt werden oder mit axialen
Schrauben montiert werden. Angetrieben wird der Geber
über eine steckbare Kupplung oder eine Federscheibenkupplung.
Alternativ sind auch Riemenscheiben einsetzbar.
Die Spannungsversorgung der Geber ist DC 5 V oder wahlweise
DC 10 V bis 30 V. Die Ausführung DC 10 V bis 30 V ermöglicht
größere Leitungslängen. Die meisten Steuerungssysteme stellen
die Spannungsversorgung direkt am Messkreisstecker zur
Verfügung. Bei SINAMICS erfolgt die Stromversorgung der
Messsysteme über die Sensor Modules.
Bei den Drehgebern mit Leitung beträgt die Leitungslänge
einschließlich Stecker 1 m.
Es sind folgende Biegeradien für die Leitung am Geber zu
beachten:
Einmalige Biegung: ≥ 20 mm
Dauerbiegung: ≥ 75 mm
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Siemens NC 61 · 2010
© Siemens AG 2009
Inkrementalgeber
■ Funktion
Inkrementalgeber liefern je Umdrehung eine definierte Zahl von
elektrischen Impulsen, die das Maß für den zurückgelegten Weg
oder Winkel sind.
Inkrementalgeber arbeiten nach dem Prinzip der optoelektronischen
Abtastung von Teilscheiben im Durchlichtverfahren. Lichtquelle
ist eine Leuchtdiode (LED). Die bei drehender Geberwelle
entstehende Hell-Dunkel-Modulation wird von Fotoelementen
erfasst. Durch geeignete Anordnung der Strichmuster auf der
mit der Welle verbundenen Teilscheibe und der feststehenden
Blende liefern die Fotoelemente zwei zueinander um 90° versetzte
Spursignale A und B sowie ein Referenzsignal R. Die
Geberelektronik verstärkt diese Signale und formt sie in verschiedene
Ausgangspegel um.
Als Ausgangspegel stehen zur Verfügung:
RS 422-Differenzsignale (TTL)
Bei RS 422-Gebern (TTL) kann durch Flankenauswertung die
Auflösefeinheit vervierfacht werden.
Analoge Signale sin/cos mit Pegel 1 Vpp Um eine noch feinere Auflösung zu erhalten, werden bei Gebern
mit sinusförmigen Signalen diese in der übergeordneten
Steuerung interpoliert.
HTL (High Voltage Transistor Logic)
Geber mit HTL-Schnittstelle sind für Applikationen mit digitalen
Eingängen mit 24-V-Pegel ausgelegt.