倍加福編碼器是將信號(hào)（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制,、轉(zhuǎn)換為可用以通訊,、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備,。倍加福編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào),，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。
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P+F光電編碼器簡單介紹
P+F光電編碼器是利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)位移-數(shù)字變換,，通過光電轉(zhuǎn)換，將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字量的傳感器,。
常見的P+F光電編碼器由光柵盤,，發(fā)光元件和光敏元件組成。光柵實(shí)際上是一個(gè)刻有規(guī)則透光和不透光線條的圓盤,，光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化,，光敏元件輸出波形經(jīng)整形后,，變?yōu)槊}沖信號(hào)，每轉(zhuǎn)一圈,，輸出一個(gè)脈沖,。根據(jù)脈沖的變化，可以精確測(cè)量和控制設(shè)備位移量,。
根據(jù)檢測(cè)原理,，編碼器可分為光學(xué)式、磁式,、感應(yīng)式和電容式,。根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式，可分為增量式,、式以及混合式三種
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增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A,、B和Z相;A、B兩組脈沖相位差90,，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向,，而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位,。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡單,，機(jī)械平均壽命可在幾萬小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng),，可靠性高,，適合于長距離傳輸。其缺點(diǎn)是無法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的位置信息,。
編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器,，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系,，碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤的一側(cè)是光源,，另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件;當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí),，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào)，形成二進(jìn)制數(shù),。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可 讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼,。顯然,，碼道越多，分辨率就越高,，對(duì)于一個(gè)具有 N位二進(jìn)制分辨率的編碼器,，其碼盤必須有N條碼道,。
式編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制(葛萊碼)方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的。式編碼器與增量式編碼器不同之處在于圓盤上透光,、不透光的線條圖形,，編碼器可有若干編碼，根據(jù)讀出碼盤上的編碼,，檢測(cè)位置,。編碼的設(shè)計(jì)可采用二進(jìn)制碼、循環(huán)碼,、二進(jìn)制補(bǔ)碼等,。它的特點(diǎn)是:
1、可以直接讀出角度坐標(biāo)的值;
2,、沒有累積誤差;
3,、電源切除后位置信息不會(huì)丟失。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)來決定的,，也就是說精度取決于位數(shù),，目前有10位、14位等多種,。
混合式值編碼器,，它輸出兩組信息:一組信息用于檢測(cè)磁極位置，帶有信息功能;另一組則*同增量式編碼器的輸出信息,。
P+F光電編碼器是一種角度(角速度)檢測(cè)裝置,，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉(zhuǎn)換原理 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖或數(shù)字量,，具有體積小,，精度高，工作可靠,接口數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn),。它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床,、回轉(zhuǎn)臺(tái)、伺服傳動(dòng),、機(jī)器人,、雷達(dá)、軍事目標(biāo)測(cè)定等需要檢測(cè)角度的裝置和設(shè)備中,。
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二,、起重機(jī)糾偏的實(shí)施
1、下糾偏的實(shí)施(大車運(yùn)行糾偏)
為了提高大車的測(cè)量精度和控制精度,，大車在控制方案上也可以在剛性腿和柔性腿上各安裝一個(gè)直徑600mm的檢測(cè)輪,在檢測(cè)輪上也安裝單圈值編碼器,，其信號(hào)也進(jìn)入PLC進(jìn)行讀取、轉(zhuǎn)換,、差值計(jì)算,、偏差調(diào)整控制,。該方案測(cè)量精度高、不怕掉電,。
下糾偏的實(shí)施分為手動(dòng)糾偏和自動(dòng)糾偏兩種情況,，當(dāng)剛退、揉腿編碼器測(cè)量計(jì)算誤差在±3%S（跨度長度為S）范圍內(nèi),，PLC通過實(shí)時(shí)計(jì)算并自動(dòng)糾偏,。
當(dāng)剛退、揉腿編碼器測(cè)量計(jì)算誤差大于±3%S（跨度長度為S）時(shí),，PLC通過實(shí)時(shí)計(jì)算并自動(dòng)停止大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)并發(fā)出報(bào)警訊號(hào),。此時(shí)司機(jī)是操作人員可以依據(jù)觸摸屏顯示信息，單獨(dú)操作剛退移動(dòng)（或揉腿移動(dòng)）,，直到報(bào)警訊號(hào)消除,。
2、上糾偏的實(shí)施
為了更進(jìn)步一步精確控制和糾偏運(yùn)行機(jī)構(gòu),，一般大跨度起重機(jī)都采取上糾偏和下糾偏同步執(zhí)行,，一是更精確糾偏控制，二是防止一套糾偏系統(tǒng)失靈而造成機(jī)械損壞,，甚至發(fā)生大的事故,。
為了提高該雙主梁門式起重機(jī)大車運(yùn)行的可靠性及安全性，防止柔性鉸支座轉(zhuǎn)動(dòng)角度過大,，造成鋼結(jié)構(gòu)的損傷,，因此必須實(shí)時(shí)測(cè)量鉸支座的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)時(shí)判斷每一時(shí)刻的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否在允許范圍之內(nèi),，(通常只允許鋼性腿和柔性腿行走的距離之差在±3‰跨度內(nèi))并實(shí)時(shí)糾偏,。此角度的測(cè)量值應(yīng)是角度值，而不是角度變化量,，不會(huì)因停電而丟失角度值,，因此必須安裝值編碼器。
上糾偏的實(shí)施也是通過編碼器信號(hào)輸入到PLC,，通過PLC實(shí)時(shí)計(jì)算,、分析，然后做出判斷,，具體原理和下糾偏類似,。
三、P+F光電編碼器的選擇和糾偏系統(tǒng)實(shí)施框圖
為了保證電氣控制系統(tǒng)的可靠性,，上下兩套糾偏系統(tǒng),，我們采用倍加福（P+F）值P+F光電編碼器。具體要求：能實(shí)時(shí)記錄大車行走位置，和歐姆龍PLC建立信號(hào)連接,。上糾偏選用單圈值編碼器，具有Profibus-DP接口信號(hào)輸出,，電源電壓為交流220V,，防護(hù)等級(jí)須符合室外使用標(biāo)準(zhǔn)。
為了更好地編寫糾偏控制PLC程序,，我們先編制一下糾偏控制流程框圖,，從流程圖，我們可以清晰看出糾偏系統(tǒng)工作過程,。