เครื่องทำงาน มอเตอร์หมุน แต่ตัวนับบนแผงควบคุมไม่แสดงค่าอะไรเลย หรือนับผิดทิศทาง หรือตัวเข้ารหัสที่เปลี่ยนมาใหม่เกิดควันขึ้นเมื่อเปิดเครื่อง ในทุกสถานการณ์เหล่านี้ สายไฟมักไม่ใช่สาเหตุของปัญหา ความผิดพลาดเกิดจากความไม่ตรงกันของอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า: วงจรเอาต์พุตที่ผิด แรงดันไฟฟ้าที่ผิด หรือเอาต์พุตที่ไม่ถูกออกแบบมาเพื่อสื่อสารกับอินพุตที่มันถูกต่อเข้า คู่มือนี้จะอธิบายขั้นตอนการต่อสายของเอนโคเดอร์แบบเพิ่มทีละขั้นตั้งแต่สัญญาณเริ่มต้น แล้วแสดงให้คุณเห็น 5 ข้อกำหนดที่กำหนดว่าเอนโคเดอร์ที่เปลี่ยนมาจะต่อสายได้ถูกต้องตั้งแต่ครั้งแรกหรือไม่.
สัญญาณของอินครีเมนทัล เอนโคเดอร์ คืออะไร: การอธิบายสาย A, B และ Z
เอนโคเดอร์แบบเพิ่มทีละน้อย (incremental encoder) ไม่รายงานตำแหน่ง แต่ส่งสัญญาณพัลส์เป็นสตรีม โดยส่งสัญญาณหนึ่งครั้งต่อหน่วยการเคลื่อนที่ของเพลา และตัวนับจะคำนวณความเร็ว ทิศทาง และตำแหน่งสัมพัทธ์โดยการนับสัญญาณเหล่านั้น นี่คือความแตกต่างหลักจากเอนโคเดอร์แบบสัมบูรณ์ (absolute encoder) ซึ่งสามารถจดจำตำแหน่งได้แม้หลังจากการสูญเสียพลังงาน ระบบแบบเพิ่มทีละน้อยต้องค้นหาจุดอ้างอิงใหม่ (โดยทั่วไปใช้พัลส์ Z) ทุกครั้งที่เปิดเครื่อง.
มีสัญญาณสามอย่างที่สำคัญในการต่อสายของตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละขั้น:
- ช่อง A และ ช่อง B เป็นชุดสัญญาณพัลส์รูปคลื่นสี่เหลี่ยม ที่มีความต่างเฟส 90 องศาทางไฟฟ้า หากนับเฉพาะ A ก็จะได้ความเร็ว หากนับ A และ B พร้อมกัน (การนับแบบควอดราเจอร์) ความสัมพันธ์ของเฟสจะบอกทิศทาง: หาก A นำหน้า B ในทิศทางการหมุนหนึ่ง B จะนำหน้า A ในทิศทางอีกทาง.
- ช่อง Z ส่งสัญญาณพัลส์หนึ่งครั้งต่อหนึ่งรอบการหมุน นี่คือตัวชี้ตำแหน่ง หรือเครื่องหมายที่ระบุว่า “นี่คือจุดสูงสุดของรอบการหมุน” ซึ่งใช้สำหรับการกลับสู่จุดเริ่มต้น (homing) และเพื่อตรวจสอบว่าไม่มีสัญญาณพัลส์ใดที่สูญหาย.
- PPR (จำนวนพัลส์ต่อรอบ) คือความละเอียด ค่าทั่วไปในอุตสาหกรรมมีตั้งแต่สิบถึงมากกว่าพันพัลส์ต่อรอบ จำนวนพัลส์ต่อรอบที่มากขึ้นจะให้การวัดที่ละเอียดขึ้น แต่ความถี่สัญญาณออกก็จะสูงขึ้นด้วย เมื่อความเร็วของเพลาเท่าเดิม.
มีข้อควรระวังเกี่ยวกับชื่อเรียกหนึ่งข้อ ก่อนที่เราจะไปต่อ “อินครีเมนทัล เอนโคเดอร์” ที่ผู้ชื่นชอบงานประดิษฐ์มักต่อเข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์ (ปุ่มหมุนบนแผงที่มีร่องล็อก) นั้น เป็นสวิตช์สัมผัสแบบกลไกที่ไม่ต้องการแหล่งจ่ายไฟ ส่วนเอนโคเดอร์อุตสาหกรรมที่กล่าวถึงในบทความนี้ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงาน (5–24 V DC) ซึ่งส่งสัญญาณดิจิทัล A/B/Z ที่แท้จริง และกฎการต่อสายระหว่างทั้งสองประเภทนี้ไม่สามารถใช้ร่วมกันได้.
ประเภทผลออกของตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละขั้นทั้งห้า — และวิธีอ่านข้อมูลจากป้ายชื่อ
ผู้ผลิตเครื่องเข้ารหัสทุกรายต่างขายอุปกรณ์ที่ดูคล้ายกัน แต่มีหลายรุ่นที่แตกต่างกันทางไฟฟ้า ส่วนโครงสร้างทางกล เพลา ตัวเครื่อง และแม้กระทั่งระดับความละเอียด ก็อาจเหมือนกันในทุกรุ่น ส่วนที่เปลี่ยนแปลงคือ วงจรออก, วงจรภายในตัวเข้ารหัสที่ควบคุมสายสัญญาณ นี่คือข้อเท็จจริงที่สำคัญที่สุดในการต่อสายตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละขั้น: วงจรเอาต์พุตเป็นตัวกำหนดว่าตัวเข้ารหัสสามารถควบคุมอินพุตของตัวนับใดได้ และข้อมูลนี้มักถูกระบุไว้ในส่วนท้ายของชื่อรุ่น.
| วงจรเอาต์พุต | หน้าที่ทางไฟฟ้าของมันคืออะไร | ปริมาณการจัดหาทั่วไป | คุณจะพบมันที่ไหน |
|---|---|---|---|
| แรงดันไฟฟ้าขาออก | ขั้น NPN ที่มีตัวต้านทานแบบอนุกรมในตัว (~2 kΩ); เปลี่ยนสถานะจากความต้านทานสูงไปยังกราวด์ | 5–12 V DC | สายสั้นต่อเข้ากับช่องรับสัญญาณที่มีค่าความต้านทานสูง; รุ่นเก่าที่มีราคาถูกที่สุด |
| NPN แบบคอลเลกเตอร์เปิด | เมื่ออยู่ในสถานะทำงาน จะดึงกระแสลงสู่กราวด์; ต้องมีแหล่งจ่ายกระแสเข้า หรือใช้ตัวต้านทานดึงขึ้นภายนอกต่อกับแหล่งจ่ายไฟ | 5–24 V DC | ตัวเข้ารหัสที่นิยมใช้มากที่สุดในตลาดการซ่อมแซมเครื่องจักร เป็นรุ่นที่ทำงานหนักที่สุด |
| PNP แบบคอลเลกเตอร์เปิด | แหล่งจ่ายไฟจะจ่ายกระแสไฟฟ้าตามปริมาณที่ใช้งานอยู่เมื่ออยู่ในสถานะทำงาน; ต้องมีกระแสไฟฟ้าขาเข้าที่ลดลง | 12–24 V DC | เครื่องที่ติดตั้งอินพุต PLC แบบจมตามมาตรฐานยุโรป |
| แบบเสริมกัน (push-pull) | มีทั้งวงจร NPN และ PNP รวมถึงแหล่งรับและแหล่งจ่าย จึงสามารถขับสัญญาณเข้าได้ทั้งสองประเภท | 12–24 V DC | เหมาะสำหรับกรณีที่สายสำรองหนึ่งเส้นต้องรองรับสัญญาณเข้าที่ไม่ทราบค่า; ได้รับการออกแบบให้ใช้งานได้กับสายแบบ single-ended ที่ยาวขึ้น |
| ตัวขับสัญญาณแบบไลน์ (RS422) | สัญญาณออกแบบดิฟเฟอเรนเชียล: A และ /A, B และ /B (มักเป็น Z และ /Z), ที่ถูกควบคุมโดยชิป RS422 | 5 V DC (±5%) | ระบบเซอร์โวและสายเคเบิลที่ยาวและก่อให้เกิดเสียงรบกวน; ตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงสุด |
ในกลุ่มตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มขั้น (incremental encoder) ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในวงการซ่อมแซมเครื่องจักร รายการความละเอียดนั้นใช้ร่วมกันสำหรับทั้งห้าแบบ เพียงแค่อ่านส่วนท้ายของชื่อรุ่น ก็ทราบได้ทันทีว่าวงจรเอาต์พุตและแรงดันไฟฟ้าป้อนเข้าเป็นอย่างไร ก่อนที่จะเปิดกล่อง.
แรงดันไฟฟ้า: กลุ่ม 5 V และ 12–24 V ไม่สามารถใช้แทนกันได้
แหล่งจ่ายไฟของเอ็นโคเดอร์แบ่งออกเป็นสามช่วงหลัก ได้แก่ 5 V DC (มักเป็นกลุ่ม RS422/ไลน์ไดรเวอร์), 5–12 V และ 12–24 V DC (ช่วงที่ใช้ในอุตสาหกรรมเป็นหลัก) มีสองกฎที่สำคัญกว่าแผนผังการต่อสายใดๆ:
- ห้ามใช้แหล่งจ่ายไฟ 5 V เพื่อขับหรือต่อเครื่องเข้ารหัส 12–24 V เข้ากับวงจร 5 V, และตัวเข้ารหัส 5 V ที่ได้รับแรงดันจาก 24 V อาจเกิดข้อผิดพลาดได้ทันที ผู้ผลิตได้พิมพ์คำเตือนนี้ไว้ในตารางข้อมูลจำเพาะ; ให้รับฟังตามตัวอักษร.
- สาย 0 V ของตัวเข้ารหัสต้องต่อกับจุดร่วมเดียวกันกับจุดเข้าของตัวนับและแหล่งจ่ายไฟ จุดร่วมแบบลอยตัวหรือแบบมีกราวด์สองจุดจะทำให้เกิดการนับแบบไม่ต่อเนื่อง ซึ่งดูเหมือนเป็นข้อผิดพลาดของตัวเข้ารหัส.
สีของสายไม่ได้เป็นมาตรฐาน — โปรดอ่านข้อมูลในใบข้อมูลทางเทคนิคและส่วนท้ายของรหัส
ไม่มีรหัสสีมาตรฐานสากลสำหรับตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละขั้น (incremental encoder) ผู้ผลิตแต่ละรายจัดทำตารางสีของตนเอง: ตัวอย่างเช่น แคตตาล็อกของยุโรปหนึ่งฉบับกำหนดสีขาว, น้ำตาล, เขียว, เหลือง, เทา, ชมพู, น้ำเงิน, แดง และสายกราวด์ ให้สอดคล้องกับขั้วต่อ 12 ขา ส่วนตารางสีแบบปลายเดียว (single-ended) 8 ขาของผู้ผลิตจากอเมริกาก็มีรูปแบบที่แตกต่างออกไปอีก ตัวเข้ารหัสสองตัวที่มีสีสายเหมือนกันอาจถูกต่อสายอย่างแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง หากสายถูกตัด ป้ายกำกับหายไป หรือคุณกำลังเปลี่ยนยี่ห้อ นี่คือลำดับที่เชื่อถือได้:
- อ่านป้ายข้อมูลบนเครื่อง วงจรเอาต์พุตและแรงดันไฟฟ้าป้อนเข้ามักถูกพิมพ์ไว้ หรือระบุไว้ในหมายเลขรุ่น.
- ถอดรหัสส่วนท้ายของรุ่นโดยอ้างอิงจากตารางของผู้ผลิต (ผู้ผลิตหลายแห่งเผยแพร่ข้อมูลการถอดรหัสอย่างครบถ้วนในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคหรือคู่มือการติดตั้ง).
- หลังจากนั้นจึงค่อยตรวจสอบตารางสีหรือแผนผังขาต่อของรุ่นนั้นอย่างแม่นยำ.
สีของสายไฟขึ้นอยู่กับข้อมูลในแผ่นข้อมูล (datasheet) ไม่ใช่ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม เครื่องเข้ารหัสสองเครื่องที่มีสีสายไฟเหมือนกันอาจมีการต่อสายไฟแตกต่างกันได้ ดังนั้นควรตรวจสอบหมายเลขรุ่นก่อนที่จะเชื่อถือสีสายไฟ.
กรณีสายเคเบิลที่ขาดจากสนามทำงานช่วยชี้ให้เห็นประเด็นนี้: ผู้เทคนิคคนหนึ่งที่มีตัวเข้ารหัส 8 สาย ไม่ทราบแหล่งที่มา ได้โพสต์รูปภาพเพื่อถามว่าสายใดคือสายใด หัวข้อสนทนานี้สามารถตอบได้ก็ต่อเมื่อระบุหมายเลขรุ่นและนำข้อมูลทางเทคนิคมาตรวจสอบแล้วเท่านั้น หมายเลขรุ่น ไม่ใช่สีของสาย คือกุญแจสำคัญ.
วงจรเอาต์พุตคือส่วนที่ส่วนท้ายของโมเดลใช้เพื่อกำหนด.
ตัวอักษรที่อยู่หลังเครื่องหมายขีดบอกว่าคุณกำลังถือตัวไหนอยู่.
การจับคู่ผลลัพธ์กับข้อมูลเข้าของตัวนับ: ตารางความเข้ากันได้
ตอนนี้มาพิจารณาเรื่องการเลือกการต่อสายกันครับ ด้านตัวนับ (บัตรนับความเร็วสูงของ PLC, พอร์ตเอ็นโคเดอร์ของไดรฟ์ หรือตัวนับแบบสแตนด์อโลน) มีวงจรรับสัญญาณที่ แก้ไขแล้ว. “Sinking” หรือ “sourcing” คือคำศัพท์ที่คุณจำเป็นต้องรู้: อินพุตแบบ sourcing จะส่งกระแสไฟฟ้าเข้ามา และคาดหวังให้ตัวเข้ารหัส (encoder) ทำหน้าที่เป็น sink (NPN open collector หรือ output แบบแรงดัน) ส่วนอินพุตแบบ sinking จะดูดกระแสไฟฟ้า และคาดหวังให้ตัวเข้ารหัส (encoder) ทำหน้าที่เป็น source (PNP open collector) ส่วน output แบบ complementary สามารถขับได้ทั้งสองแบบ ส่วนอินพุตแบบ differential คาดหวังสัญญาณคู่ A//A และ B//B.
| สัญญาณออกของเอ็นโคเดอร์ | เหมาะสำหรับ | ชิ้นส่วนเพิ่มเติมที่จำเป็น | หากคุณยังบังคับทำอยู่ดี |
|---|---|---|---|
| แรงดันไฟฟ้าขาออก | อินพุตความต้านทานสูง / อินพุตแบบซอร์ส, สายสัญญาณสั้น | โดยทั่วไปไม่มี (มีตัวต้านทานในตัว) | จุดเชื่อมต่อที่อ่อนแอในสายยาวหรือสายแบบความจุ, การนับที่พลาด |
| NPN แบบคอลเลกเตอร์เปิด | การกำหนดแหล่งข้อมูลเข้า (ป้ายแหล่ง/จุดรับของ PLC อาจแตกต่างกันตามผู้ผลิต; โปรดตรวจสอบคู่มือ) | ติดตั้งตัวต้านทานดึงขึ้นให้เท่ากับแรงดันจ่าย หากแรงดันเข้าไม่มีตัวต้านทานดึงขึ้น (ในเอกสารแผนผังวงจรของผู้ผลิตหนึ่งระบุค่า 2.2 kΩ ไปยัง +V) | ไม่มีการนับเลย: สัญญาณออกไม่สามารถดึงสัญญาณเข้าให้อยู่ในสถานะสูงได้ |
| PNP แบบคอลเลกเตอร์เปิด | ข้อมูลที่ลดลง | ไม่มี | ไม่มีการนับ; อาจเกิดความเสียหายหากขั้วต่อเข้าถูกยึดติดกับรางด้านล่าง |
| เสริม | การจม หรือ การจัดหา, แบบปลายเดียว | ไม่มี | ทำงานได้; นี่คือจุดสำคัญของประเภทนี้ |
| ตัวขับสัญญาณแบบไลน์ (RS422) | สัญญาณเข้าแบบต่างกัน (A//A, B//B) | การต่อสายสิ้นสุดที่ 120 Ω ที่เครื่องรับ สำหรับสายเคเบิลที่ยาว | นับพร้อมสัญญาณรบกวน; อินพุตแบบ single-ended อ่านข้อมูลจากด้านเดียวของคู่เท่านั้น |
กฎหนึ่งประโยคที่ช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับการเดินสายไฟฟ้าส่วนใหญ่: ข้อมูลเข้าของตัวนับเป็นข้อมูลคงที่ และข้อมูลออกของตัวเข้ารหัสต้องปรับให้สอดคล้องกับข้อมูลนั้น. ตรวจสอบคู่มือของตัวนับก่อนที่จะเลือกหรือสั่งซื้อตัวเข้ารหัส ไม่ใช่หลังจากนั้น นี่คือจุดที่ศัพท์ทางเทคนิคของผู้ผลิตอาจก่อให้เกิดความสับสน: ผู้ขายรายหนึ่งเรียกชิ้นส่วนว่า ’push-pull“ ผู้ขายอีกรายเรียกว่า ”complementary“ ส่วนผู้ขายรายที่สามเพียงพิมพ์ ”PP“ ในหมายเลขรุ่น เป็นตระกูลทางไฟฟ้าเดียวกัน แต่มีชื่อเรียกสามแบบ วิเคราะห์หมายเลขรุ่นให้ถูกต้อง อย่าเดาจากชื่อ.
แบบ Single-ended กับแบบ Differential: เมื่อสายหนึ่งเส้นต่อช่องสัญญาณไม่เพียงพอ
การเดินสายแบบ Single-ended ใช้สายหนึ่งเส้นต่อช่องสัญญาณ (A, B, หรือ Z ตามตัวเลือก) ต่อกับกราวด์ร่วม วิธีนี้มีความเรียบง่าย ราคาถูก และเชื่อถือได้อย่างสมบูรณ์ภายในตู้ที่สะอาด สำหรับระยะทางสั้น การเดินสายแบบดิฟเฟอเรนเชียล (differential) ส่งสัญญาณแต่ละช่องผ่านคู่สายบิดเกลียวที่นำสัญญาณเสริมกัน ได้แก่ A และ /A, B และ /B โดยเครื่องรับจะหักลบสัญญาณเหล่านี้กัน ซึ่งช่วยกำจัดสัญญาณรบกวนแบบคอมมอนโหมด (common-mode noise) ที่ถูกดูดซับตามความยาวของสาย การเดินสายแบบดิฟเฟอเรนเชียลเป็นทางเลือกที่เหมาะสมเมื่อระยะทางยาวหรือสภาพแวดล้อมมีสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าสูง ส่วนการเดินสายแบบซิงเกิลเอนด์เหมาะสำหรับระยะทางสั้นในพื้นที่ที่แทบไม่มีสัญญาณรบกวน (เว็บไซต์ motioncontroltips.com อธิบายถึงข้อได้เปรียบและข้อเสียของระบบ single-ended และระบบ differential).
มีข้อสังเกตทางปฏิบัติสองข้อ ข้อแรก ขอบเขตนี้ไม่ใช่เพียงแค่ “แบบดิฟเฟอเรนเชียล vs. แบบอื่น”: เอาต์พุตแบบคอมพลีเมนทารี (พุช-พูล) ยังคงเป็นแบบซิงเกิลเอนด์ แต่มีกำลังขับสูง ดังนั้นผู้ผลิตจึงกำหนดให้มันสามารถใช้งานได้กับระยะทางที่ยาวกว่าและในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนสูงกว่าเมื่อเทียบกับแบบโอเพนคอลเลกเตอร์ มีผู้ผลิตหนึ่งรายที่ระบุว่ารุ่นแบบเสริม (complementary) ของตนเหมาะสำหรับการใช้งานในระยะทางเกิน 10 เมตร ประการที่สอง เมื่อตัวขับสาย RS422 ใช้สายเคเบิลยาว สายนั้นควรมีการปิดท้ายที่ปลายด้านรับ ค่าทั่วไปคือ 120 Ω และในแคตตาล็อกของตัวเข้ารหัส (encoder) ระบุว่า การทำงานระยะไกลของ RS422 จำเป็นต้องมีการปิดท้ายด้วยอิมพีแดนซ์คลื่น (wave-impedance termination) นี้.
การป้องกันสัญญาณรบกวน การต่อดิน และวิธีการเดินสายที่ช่วยป้องกันข้อผิดพลาดแบบฟานทอม
ข้อผิดพลาดของ “ตัวเข้ารหัสแบบไม่ต่อเนื่อง” ส่วนใหญ่เกิดจากสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนส่วนใหญ่เกิดจากปัญหาในการติดตั้งสายไฟ กฎมีเพียงไม่กี่ข้อ:
- วางสายเอ็นโคเดอร์ในท่อหรือให้ห่างจากสายไฟฟ้า ให้มีระยะห่างอย่างน้อยประมาณหนึ่งฟุตจากสายมอเตอร์และสาย VFD และอย่าให้สายทั้งสองอยู่ในมัดเดียวกัน.
- ต่อสายดินของชั้นป้องกันสัญญาณที่ปลายด้านเดียวเท่านั้น การต่อสายดินทั้งสองปลายจะก่อให้เกิดวงจรสายดิน (ground loop) ซึ่งจะทำให้เกิดสัญญาณรบกวนแบบกระแสสลับ (AC noise) ที่คุณกำลังพยายามป้องกันอยู่.
- ใช้สายคู่บิดสำหรับสายสัญญาณ ในกรณีที่โครงสร้างสายเคเบิลอนุญาต.
- ติดตามงบประมาณความถี่: ความถี่ออก = PPR × RPM ÷ 60. เอนโคเดอร์ 1000-PPR ที่ความเร็ว 6000 r/min จะสร้างความถี่ 100 kHz ซึ่งเป็นค่าสูงสุดที่กำหนดไว้ของเอนโคเดอร์หลายรุ่น ทำให้ไม่มีพื้นที่สำรองสำหรับความจุของสายเคเบิล ความละเอียดสูงร่วมกับสายเคเบิลที่ยาว คือสาเหตุที่ทำให้ “มันทำงานได้ดีบนโต๊ะทดลอง” กลายเป็น “มันสูญเสียการนับบนเครื่องจักร”
ไม่แน่ใจว่าวงจรเอาต์พุตแบบใดที่ตัวนับของคุณรองรับได้จริงหรือไม่? ส่งรุ่นของบัตรตัวนับมาให้เรา — เราจะเลือกตัวเข้ารหัสให้ตรงกับอินพุตของตัวนับก่อนที่คุณจะสั่งซื้อ.
ให้ตรงกับตัวเข้ารหัสของฉันอาการและวิธีแก้ไขปัญหาการต่อสายของตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละน้อย: ไม่แสดงค่าการนับ, ทิศทางผิด หรือมีเสียงรบกวน
เมื่อตัวเข้ารหัสที่เพิ่งติดตั้งสายใหม่ทำงานผิดปกติ ให้ตรวจสอบตารางอาการก่อนที่จะสงสัยว่าตัวเข้ารหัสเองมีปัญหา ส่วนใหญ่กรณีที่ส่งคืนตัวเข้ารหัสด้วยเหตุผลว่า “ตัวเข้ารหัสเสีย” นั้นเป็นปัญหาความไม่ตรงกันของอินเทอร์เฟซ ซึ่งจะเกิดขึ้นซ้ำอีกแม้จะเปลี่ยนตัวเข้ารหัสใหม่ก็ตาม.
| อาการ | ตรวจสอบก่อน | วิธีแก้ไขทั่วไป |
|---|---|---|
| ไม่มีจำนวนเลย | แหล่งจ่ายไฟและสายดินถูกต่อกับจุด 0 V ของตัวนับหรือไม่? ประเภทสัญญาณออกตรงกับประเภทสัญญาณเข้าหรือไม่? | ปรับวงจรให้เหมาะสม (เพิ่มตัวต้านทานดึงขึ้นสำหรับ NPN เมื่อต่อเข้ากับอินพุตแบบแหล่งจ่าย) หรือตรวจสอบประเภทสัญญาณออกให้ตรงกับข้อมูลบนป้ายชื่อ |
| นับได้เพียงทางเดียว / ทิศทางผิด | ลำดับเฟส A และ B | สลับสาย A และ B ให้กัน สำหรับระบบดิฟเฟอเรนเชียล ให้สลับสาย A กับ /A การสลับทิศทางเมื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนเป็นการแก้ไขการเดินสาย ไม่ใช่เพราะใช้ชิ้นส่วนผิด |
| จำนวนการนับเพิ่มเติมที่ไม่สม่ำเสมอ | สัญญาณรบกวน: สายเคเบิลอยู่ใกล้สายไฟฟ้า, ชั้นป้องกันถูกต่อลงดินทั้งสองปลาย | ต่อสายดินของตัวป้องกันที่ปลายด้านหนึ่ง, เปลี่ยนเส้นทางให้ห่างจากสายเคเบิล VFD, และเปลี่ยนไปใช้ระบบเสริมหรือระบบต่างหากหากปัญหายังคงอยู่ |
| สูญเสียการนับเมื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว | งบประมาณความถี่และความยาวสาย | ลด PPR, ลดระยะวิ่ง หรือใช้กลยุทธ์ดิฟเฟอเรนเชียล |
| สัญญาณ Z pulse ขาดหายหรือไม่เสถียร | สาย Z ได้ต่อเข้ากับช่องเข้าด้านขวาและเปิดใช้งานในเครื่องนับแล้วหรือไม่? | ใช้สาย Z (และ /Z หากเป็นแบบดิฟเฟอเรนเชียล) และดูแลการป้องกันสัญญาณรบกวนให้เหมือนกับสาย A/B ช่องสัญญาณหลักคือช่องที่ไม่ควรเกิดสัญญาณผิดปกติเด็ดขาด |
| มีควัน ความร้อน หรือเครื่องไม่ทำงานเมื่อเปิดเครื่อง | แรงดันไฟฟ้าและขั้วไฟฟ้าตามข้อมูลบนป้ายชื่อ | ปิดเครื่องทันที สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดคืออุปกรณ์ 5 V ที่ต่อกับแหล่งจ่าย 24 V หรือต่อสายผิดทิศทาง; ตรวจสอบให้แน่ใจก่อนที่จะเปลี่ยนชิ้นส่วน |
มีสองข้อจำกัดที่ควรทราบอย่างชัดเจน ข้อแรก ตารางนี้เป็นการวินิจฉัยขั้นต้นเท่านั้น ออสซิลโลสโคป (หรือหน้าแสดงผลการวินิจฉัยของตัวนับ) คือเครื่องมือที่ช่วยแยกความรบกวนทางไฟฟ้าออกจากความสั่นสะเทือนทางกล ซึ่งทั้งสองมีลักษณะที่คล้ายกันมาก ข้อที่สอง หากเครื่องทำงานได้ปกติก่อนการเปลี่ยนชิ้นส่วน แต่เกิดปัญหาหลังการเปลี่ยน ให้สงสัยที่จุดเชื่อมต่อก่อนที่จะสงสัยที่ชิ้นส่วนเอง ความเข้าใจในข้อจำกัดนี้เพียงอย่างเดียวก็ช่วยป้องกันการเกิดข้อผิดพลาดซ้ำได้ส่วนใหญ่.
การเปลี่ยนตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละน้อย: ห้าข้อกำหนดสำคัญที่ต้องตรวจสอบให้แน่ชัดก่อนสั่งซื้อ
การเปลี่ยนชิ้นส่วนคือจุดที่การเดินสายของตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มพูน (incremental encoder) จะประสบความสำเร็จหรือล้มเหลว เพราะการตัดสินใจเกี่ยวกับการเดินสายถูกโอนจากผู้ติดตั้งไปยังฝ่ายรับคำสั่งซื้อ เมื่อลูกค้าส่งหมายเลขชิ้นส่วนเก่ามา ความแตกต่างที่ก่อให้เกิดการคืนสินค้าแทบไม่เคยเป็นปัญหาทางกลไก แต่เป็นปัญหาทางไฟฟ้า และสามารถทราบได้ทั้งหมดก่อนที่ใบสั่งซื้อจะถูกส่งออกไป ทุกตัวแปรของอินเทอร์เฟซที่กล่าวถึงข้างต้นสามารถสรุปได้เป็นห้าคำถาม:
5 คำถามที่ควรรู้ก่อนสั่งซื้อตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละขั้น (incremental encoder) ตัวใหม่
- ตัวนับหรือตัวขับรับสัญญาณเข้าแบบใด: แบบ sink, แบบ source หรือแบบต่างศักย์?
- เครื่องนี้จ่ายแรงดันไฟฟ้าให้ตัวเข้ารหัสที่ระดับเท่าใด และชิ้นส่วนที่เปลี่ยนมาต้องใช้ช่วงความถี่เดียวกันหรือไม่?
- PPR นั้นเท่ากันหรือไม่ (หรืออยู่ในขอบเขตความถี่ของตัวนับเมื่อทำงานด้วยความเร็วสูงสุด)?
- เครื่องนี้ต้องการช่อง Z หรือช่องสลับ U/V/W สำหรับเซอร์โวหรือไม่?
- สายและระยะทาง: สายนำหรือหัวต่อ และระยะทางนั้นยาวหรือถูกสัญญาณรบกวนมากพอที่จะจำเป็นต้องใช้สัญญาณออกแบบเสริมหรือแบบต่างกันหรือไม่?
1. เครื่องนับรับข้อมูลประเภทใด? การเป็นแบบซิงค์ (sinking), แบบซอร์ส (sourcing) หรือแบบดิฟเฟอเรนเชียล (differential) จะกำหนดตระกูลของเอาต์พุต: NPN สำหรับแบบซอร์ส, PNP สำหรับแบบซิงค์, แบบคอมเพล็เมนทารี (complementary) สำหรับทั้งสองแบบ, และแบบไลน์ไดรเวอร์ (line driver) สำหรับแบบดิฟเฟอเรนเชียล.
2. เครื่องนี้ให้แรงดันไฟฟ้าเข้าเท่าใด? อุปกรณ์ที่เปลี่ยนมาต้องอยู่ในช่วงแรงดันเดียวกัน เครื่องที่ใช้แรงดัน 12–24 V จะไม่สามารถทำงานกับชิ้นส่วนที่ใช้แรงดัน 5 V ได้ และบัตรรับสัญญาณที่มีแรงดันเข้า 5 V จะไม่สามารถทำงานกับตัวเข้ารหัสที่ใช้แรงดัน 24 V ได้.
3. PPR นั้นเหมือนกันหรือไม่? PPR ที่เท่ากันคือคำตอบที่ปลอดภัยที่สุด PPR ที่ต่างกันจะส่งผลต่อการปรับสเกลความเร็ว และอาจทำให้ความเร็วเกินขีดจำกัดความถี่ของสัญญาณเข้าเมื่อทำงานที่ความเร็วสูงสุด.
4. ช่องใดที่ใช้งานจริง? เครื่องที่ใช้เฉพาะ A/B ไม่จำเป็นต้องมีแกน Z แต่เครื่องที่มีฟังก์ชันกลับสู่จุดเริ่มต้น (home) จำเป็นต้องมีแกน Z นอกจากนี้ ระบบเซอร์โวยังต้องการช่องสัญญาณการสลับเฟส (U/V/W) ด้วย.
5. สภาพสายเคเบิลเป็นอย่างไร? หัวต่อหรือสายต่อต้องเหมาะสมกับเครื่อง และหากสายต่อยาวหรือมีสัญญาณรบกวน การเลือกควรเน้นไปที่สัญญาณออกแบบเสริมหรือแบบต่างศักย์.
หากตอบได้ทั้งห้าข้อ ชิ้นส่วนทดแทนจะเข้ากันได้กับระบบสายไฟตามการออกแบบ งานของผู้ติดตั้งจึงเหลือเพียงด้านกลไกเท่านั้น หลักการเดียวกันนี้ยังช่วยลดอัตราการคืนสินค้าของธุรกิจชิ้นส่วน: จัดการสต็อกและเสนอราคาตามอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าแทนที่จะตามแบรนด์ และช่องเสียบชุดเดียวสามารถใช้ได้กับเครื่องหลายรุ่นที่มีป้ายชื่อต่างกัน ปริมาณตลาดการซ่อมแซมส่วนใหญ่อยู่ในช่องเสียบแบบ open-collector และ complementary ช่วง 12–24 V ส่วนชิ้นส่วนแบบต่างศักย์ 5 V เป็นระดับสำหรับระบบเซอร์โวและงานระยะยาว สล็อตทั้งห้า (5 V line driver, 12–24 V complementary, 12–24 V NPN, 12–24 V PNP, 5–12 V voltage output) สะท้อนวงจรเอาต์พุตทั้งห้าได้อย่างแม่นยำ.
ยังมีข้อจำกัดหนึ่งข้อ: คำถามเหล่านี้ครอบคลุมเฉพาะส่วนต่อต่อทางไฟฟ้าเท่านั้น ส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลา การติดตั้ง และข้อต่อ เป็นส่วนที่ต้องตรวจสอบแยกต่างหาก และการนำสองรายการนี้มาผสมกันจะทำให้ “มันเข้ากันได้ทางไฟฟ้า” กลายเป็น “มันไม่เข้ากับเครื่องจักร”
การออกแบบอินเทอร์เฟซให้ถูกต้องต้องเริ่มจากแคตตาล็อก ไม่ใช่จากบล็อกเทอร์มินัล ผลิตภัณฑ์เอ็นโค้ดเดอร์แบบเพิ่มทีละขั้นของเรามีวงจรเอาต์พุตทั้งห้าแบบ (NPN, PNP, แบบเสริม, ไลน์ไดรเวอร์ และเอาต์พุตแรงดัน) ที่รองรับช่วงแรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน 5–24 V เมื่อลูกค้าส่งหมายเลขชิ้นส่วนเก่าหรือรุ่นของบัตรนับจำนวน วิศวกรฝ่ายเลือกผลิตภัณฑ์ของเราจะตรวจสอบวงจรเอาต์พุต แรงดันไฟฟ้า PPR และจำนวนช่องสัญญาณ ก่อนที่จะเสนอราคา (ดูช่วงการทำงานของตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละน้อย). ส่งป้ายชื่อมาให้เรา รุ่นที่เข้ากันได้กับระบบสายไฟคือรุ่นที่เราจะส่งไป.
ซื้อตัวเข้ารหัสแบบใหม่ที่สามารถต่อสายได้โดยตรง
กรุณาส่งหมายเลขชิ้นส่วนเดิมหรือรุ่นจากบัตรนับรอบมาให้เรา วิศวกรของเราจะตรวจสอบวงจรเอาต์พุต แรงดันไฟฟ้าป้อนเข้า PPR และจำนวนช่องสัญญาณ ก่อนที่จะเสนอราคา.
แหล่งอ้างอิง
- เคล็ดลับการควบคุมการเคลื่อนไหว “คำถามที่พบบ่อย: มีวิธีใดบ้างในการต่อสายเอ็นโคเดอร์แบบเพิ่มทีละขั้นเข้ากับระบบการเคลื่อนไหว?”
- Dynapar. “แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการต่อสายเอ็นโคเดอร์”
- Kübler Group. “Incremental Encoders” (แคตตาล็อกซีรีส์ 5826, ตารางการต่อปลาย RS422 และตารางสีสายเคเบิล).
- ฟอรัม PLCTalk. “วิธีต่อสายเอ็นโคเดอร์แบบเพิ่มทีละขั้น” — การถอดรหัสหมายเลขรุ่น Accu-coder และการอภิปรายเกี่ยวกับแผนผังวงจรแบบ open-collector pull-up.
- OMCH. “เครื่องเข้ารหัส: กลุ่มเครื่องเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละขั้น E6B2-CWZ (มีวงจรออก 5 วงจร, PPR 10–1200)”
- OMCH. “การเลือกผลิตภัณฑ์: การสนับสนุนการจับคู่ตามข้อมูลจำเพาะและแบบวาด”
- OMCH. “ผลิตภัณฑ์ระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม: ผู้จัดจำหน่ายชิ้นส่วนระบบอัตโนมัติแบบครบวงจร”



