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激光焊接机工业互联网应用中的信号种类

在大家热闹谈论激光焊接机行业相关的工业互联网、智能制造、智能化数字双胞胎、激光焊接机与工业互联网融合等等的时候,似乎对于脉冲激光焊接机有什么误解,一句“传感器”或者再加一个物联网就一笔带过了。但事实上物联网与激光焊接机的发展完全是走的两条路,从光纤激光焊接机与控制端的融合中,信号从哪里来,怎么甄别、怎么上传,怎么解决同步性,怎么解决实时冲突,却是一个与激光焊接机系统大不同的关键点。互联网技术的数字源头是人的手指的敲击,文字、声音、图像等以人的手指的选择输入,互联网的终端还是个体的人。到了工业的操作技术,源头是各类工业级别的传感器,和各类别的各种信号。要了解光纤激光焊接机与互联网技术的融合数字化智能化的痛点,就必须先要了解工业传感器的数字化之路,工业数字传感器最典型标本是编码器,输出信号现有八大类一百多种,各种输出类型各种协议,底层传感器的数字化。

传统的增量编码器的信号只有2位AB相,用两根信号线可以轻松上传。但是2位的信息内容太少,而且必须不断的在线上计数,线上负担太重,根本不适合现代技术上传信息。

现代的绝对值编码器具有天然的数字化,随时可上传,或者在线等待,随时可调用绝对值的位置传感数据的特征,是光纤激光焊接机技术融合中数字上传的一个典型范例。

绝对值编码器信号的种类下面我们分期来进行了解:

第一类:模拟量信号

1, Sin&cos正余弦信号

正余弦信号sin&cos是最原始的绝对值编码器信号,光学编码器的光通量的变化,磁电编码器磁场强度的变化、旋转变压器对励磁高频信号包络线的强度变化等等,都是以正余弦的信号形式输出,在一个周期内的正交的sin&cos模拟信号提供一个较为粗略的绝对值位置信息。

2, 线性电流强度范围

以电流的模拟量大小对应一个长度变化的线性关系,或者一个角度范围的线性关系,注意不可360度循环测量,只可在测量范围内的往复运动测量。

如4mA对应0度,20mA对应180度,测量范围为0——180度的往复间。

3,智能软件信号控制

主要适用与绝对值多圈编码器的模拟电流输出,由于常用的绝对值多圈编码器有4096圈,而实际使用没有这么多圈数,激光焊接机工控智能软件界面提供一个设置窗口,供用户设定4mA对应位置,20mA对应位置。如一个100圈的多圈测量范围,可以设定4 mA对应0,20mA对应100圈。4—20mA信号是标准的传感器信号,各种PLC与仪器仪表都能找到这个输入接口,同时现场维护也极为简单,普通电工与万用表即可完成现场信号检查。因此,代号为9600的模拟量 4—20mA信号输出的编码器是中国国内应用范围最广泛的模拟量多圈绝对值编码器。

第二类:并行信号

是指绝对值编码器的每一位数单独走一根线输出,例如8位信号就要8根线,16位信号就要走16根线。8位的编码器信号接收端也需要8个接收端口一一对应。这是最实时化的输出信号,但是需要信号线缆资源与接收单元端口的支持,在绝对值编码器位数越来越高,各种使用越来越多的场合下,这种并行信号输出已渐渐少用了。

并行信号根据编码形式有格雷码、格雷余码之分,有正逻辑、负逻辑(NPN)之分。



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