HBM GEN3iデータレコーダを使った、光絶縁ゼロパルスインクリメンタルロータリエンコーダの設定と分析の方法

すでに電気設備に接続され、周波数インバータを使って分析している、インクリメンタルロータリエンコーダを HBM Genesis HighSpeed データレコーダでも読み取り、分析出来るようにします。

インバータの入力インピーダンスが不明で、電位差も不明であるため、データレコーダ、インクリメンタルロータリエンコーダと分析機器の間は、電気的に絶縁する必要があります。

このレポートではエンコーダ信号の光絶縁回路について説明し、また位置分析用Perceptionソフトウエアの設定の説明もします。インクリメンタルロータリエンコーダHOG75のトラックは HBM GEN3i データレコーダと Perception software で記録されています。その結果をモータの現在の回転角度の読み取りに使います。このエンコーダの分解能は一回転当たり1024です。エンコーダの3つのトラックは周波数インバータの入力に並列に接続され、Digital Event/Timer/Counterコネクタを経由してGEN2i、または後継機のGEN3iで読み取ります。

Perceptionの計測インターフェースのセットアップ

最初にSettings ➔ General ➔ Recorder. の順に入って行き「Resolution」を調整します。デフォルトは16 bitsになっています。これを回転角度分析のために18に変更します。これで「Timer-Counter Channels」が後で起動できるようになります。

図 1: レコーダの設定を18ビットに変更する

インクリメンタルロータリエンコーダとGEN3i(Annex A参照)間の光信号コンバータは、入力カードAのMarker Channels (Events) に結線されています。

Ev A7_01 (encoder track K0)
Ev A7_02 (encoder track K1)
Ev A7_03 (encoder track K2)

(入力カードAについてはGEN3iのデータシート8ページ 図1.6: Pin diagram for Digital Event/Timer/Counter connectorを参照)
これらのチャンネルはPerception内で起動状態になっています。(Settings ➔ General ➔ Marker Channel (Events)):

図 2: デジタル入力を起動

ここで「General」のメニュー項目の適切な「Timer-Counter Channel」(Ch A9)を起動して、位置の分析をします。

図 3: Timer-Counter Channelを起動する

もしまだやっていなければ、センサのデータベースに適切なセンサを新規作成します(Sensor Database ワークシート)。最初は方向については分析されません(「Counter Type: Uni Directional」を選択します)。オプションの「Reset counter each external pulse」を選択し、1024パルスの後にカウンタをリセットします。下の図に示す設定も同様に行います。

図 4: センサデータベースにインクリメンタルロータリエンコーダを新規作成する

これで、Settings ➔ Input ➔ Timer Counterと入ってTimer-Counter input CH A9のセンサを選択できます。 対応する設定値が右に表示されます。

図5: 新規作成したセンサを選択する



「Invert reset pin」のオプションをリセットします。

図6: 信号の「inversion」のリセット

 

これで、カウンタを「Active」のページにドラッグし、いつものように使用できるようになります。

図7: Perceptionでのエンコーダ信号の表示

インクリメンタルロータリエンコーダHOG75用の信号コンバータ

HOG75インクリメンタルロータリエンコーダの K0、K1、K2 の3つのトラックの読出しには、HBM GEN2i や3iでも分析できるように、シグナルコンバータと周波数コンバータを並列して使います。エンコーダとGenesisの電位差を切り離すために、フォトカプラが使われています。装置の上の2個のLEDで接続しているデバイス(エンコーダとHBM Genesis)のステータスを表示します。

接続

レベルコンバータの44ピンD-Subコネクタで、HBM GEN3iの上面のデジタルインターフェースに接続します。 インクリメンタルロータリエンコーダには、バナナプラグで指定されたピンにインバータと並列に接続します。

 

図8にコンバータの基本的レイアウトを示します。

図 8 コンバータの基本的レイアウト

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