未來工業的方向依然是朝著節能減排發展的
，要達到節能減排的目標就先要實現數字化 ，yaocongzidonghuaxiangshuzihuazhuanxing，jiuyaobajixiechuanlibianchengxinhaochuanshu
，zhiyouduijixiechuandongdeshujujinxingguinafenxile，cainengshixiannengyuanfenpeiguanli

，zuizhongdadaojianpaidemubiao。

　　一
、變頻電機的節能和同步定位應用市場分析

　　工廠生產離不開各種電機來傳送工件或執行生產動作，據統計工業應用的電機耗費了全球至少45%以上的電力，在未來20年nian裏li，因yin為wei勞lao動dong力li成cheng本ben問wen題ti帶dai來lai對dui自zi動dong化hua大da量liang的de需xu求qiu，工gong業ye電dian機ji的de使shi用yong量liang將jiang會hui翻fan倍bei。伺si服fu電dian機ji解jie決jue了le快kuai速su和he高gao效xiao，但dan是shi在zai很hen多duo場chang合he伺si服fu電dian機ji在zai功gong率lv和he使shi用yong成cheng本ben上shang是shi不bu能neng適shi用yong的de，需xu要yao大da功gong率lv的de變bian頻pin電dian機ji來lai完wan成cheng，所suo以yi較jiao大da功gong率lv電dian機ji如ru何he更geng加jia節jie能neng的de方fang案an就jiu顯xian得de非fei常chang突tu出chu。

　　較jiao大da功gong率lv電dian機ji的de節jie能neng用yong到dao變bian頻pin器qi，在zai使shi用yong變bian頻pin器qi之zhi前qian，電dian機ji隻zhi能neng是shi停ting止zhi和he全quan速su運yun轉zhuan兩liang個ge狀zhuang態tai能neng耗hao較jiao大da，而er變bian頻pin器qi則ze可ke以yi將jiang電dian機ji調tiao節jie到dao合he適shi的de速su度du，其qi廣guang泛fan應ying用yong可ke以yi明ming顯xian降jiang低di工gong業ye能neng耗hao，比bi如ru工gong業ye物wu流liu係xi統tong，大da量liang的de是shi使shi用yong變bian頻pin電dian機ji的de自zi動dong化hua控kong製zhi。

　　然ran而er，目mu前qian很hen多duo電dian機ji仍reng在zai使shi用yong很hen多duo過guo時shi的de技ji術shu
，即ji使shi是shi使shi用yong了le高gao效xiao的de變bian頻pin電dian機ji，也ye僅jin僅jin是shi做zuo了le速su度du環huan的de開kai環huan，沒mei有you做zuo有you編bian碼ma器qi反fan饋kui的de精jing細xi速su度du閉bi環huan，也ye沒mei有you做zuo位wei置zhi環huan反fan饋kui的de閉bi環huan控kong製zhi，更geng沒mei有you做zuo多duo電dian機ji的de物wu流liu位wei置zhi的de同tong步bu協xie作zuo閉bi環huan

，更geng加jia沒mei有you對dui於yu工gong業ye電dian機ji建jian立li類lei似si於yu汽qi車che那na樣yang的de“百公裏油耗”運行能耗分析，沒有建立電機群的節能數字化管理記錄。

　　在zai工gong廠chang的de物wu流liu環huan節jie有you大da量liang的de變bian頻pin電dian機ji是shi做zuo定ding位wei用yong的de，還hai有you雙shuang變bian頻pin電dian機ji雙shuang軌gui的de同tong步bu控kong製zhi，以yi目mu前qian的de變bian頻pin方fang案an
，僅jin有you速su度du環huan是shi不bu夠gou的de，必bi須xu有you絕jue對dui值zhi編bian碼ma器qi做zuo位wei置zhi反fan饋kui才cai能neng實shi現xian精jing確que的de定ding位wei控kong製zhi和he同tong步bu控kong製zhi，在zai有you些xie同tong步bu控kong製zhi的de應ying用yong中zhong
，各ge個ge傳chuan感gan器qi信xin號hao是shi以yi串chuan聯lian方fang式shi傳chuan輸shu的de
，到dao達da上shang位wei機ji控kong製zhi器qi的de時shi間jian有you延yan時shi
，造zao成cheng同tong步bu控kong製zhi電dian機ji執zhi行xing的de延yan時shi與yu調tiao製zhi電dian機ji速su度du的de振zhen蕩dang。即ji使shi是shi雙shuang軌gui雙shuang驅qu動dong並bing雙shuang絕jue對dui值zhi位wei置zhi閉bi環huan，但dan仍reng然ran有you反fan饋kui信xin號hao走zou總zong線xian的de分fen地di址zhi方fang式shi，時shi間jian上shang先xian後hou到dao達da，存cun在zai延yan時shi時shi差cha不bu確que定ding性xing，在zai數shu據ju采cai集ji反fan饋kui上shang已yi經jing不bu同tong步bu，而er造zao成cheng左zuo右you糾jiu偏pian的de振zhen蕩dang擾rao動dong，傳chuan感gan器qi信xin號hao反fan饋kui需xu要yao同tong時shi采cai集ji就jiu需xu要yao用yong並bing聯lian采cai集ji方fang式shi。

　　雙shuang路lu同tong步bu邊bian緣yuan處chu理li器qi加jia絕jue對dui值zhi多duo圈quan編bian碼ma器qi，工gong業ye以yi太tai網wang輸shu出chu對dui於yu變bian頻pin電dian機ji上shang的de應ying用yong，是shi可ke以yi幫bang助zhu企qi業ye對dui於yu工gong業ye電dian機ji群qun同tong時shi實shi現xian現xian地di自zi動dong化hua與yu遠yuan程cheng可ke視shi化hua節jie能neng管guan理li的de。對dui於yu大da量liang工gong業ye電dian機ji群qun如ru何he更geng好hao的de節jie能neng
，包bao括kuo在zai工gong業ye物wu流liu上shang大da量liang使shi用yong的de變bian頻pin電dian機ji，建jian立li多duo電dian機ji同tong步bu協xie作zuo與yu數shu字zi化hua管guan理li記ji錄lu到dao節jie能neng
，爭zheng取qu達da到dao一yi個ge更geng高gao的de工gong業ye電dian機ji節jie能neng管guan理li的de水shui平ping。

　　二、AUSSEN AEP1200-2T 雙路同步邊緣處理器

　　AEP1200-2T 雙路同步邊緣處理器采用 2 路絕對值編碼器信號並聯采集的方式，輸出工業以太網通信 PROFINET，產品具有無時差和低延時的特點，不同於 2 個 PROFINET 編碼器通信的方式，AEP1200-2T 雙路同步邊緣處理器的 PROFINET 通信隻占一個 IP 地址，節省傳輸時間，節省 PLC 資源。同時輸出帶有定位和糾偏功能的 PROFINET IO，可ke廣guang泛fan用yong於yu各ge種zhong工gong業ye現xian場chang自zi動dong化hua定ding位wei和he同tong步bu糾jiu偏pian

，對dui於yu頻pin繁fan出chu現xian的de開kai關guan信xin號hao
，可ke提ti前qian分fen析xi做zuo故gu障zhang預yu判pan，自zi動dong化hua控kong製zhi的de同tong時shi也ye可ke數shu據ju遠yuan程cheng記ji錄lu
，實shi現xian智zhi能neng製zhi造zao和he數shu字zi工gong廠chang“遠程、可靠、實時、安全
、智能”的要求。

　　AEP1200-2T有2個ge部bu分fen組zu成cheng，一yi個ge核he心xin裝zhuang置zhi為wei邊bian緣yuan處chu理li器qi
，信xin號hao輸shu入ru部bu分fen是shi機ji械xie多duo圈quan絕jue對dui值zhi編bian碼ma器qi，每mei一yi個ge機ji械xie多duo圈quan絕jue對dui值zhi編bian碼ma器qi以yi並bing聯lian輸shu入ru該gai邊bian緣yuan處chu理li器qi，根gen據ju現xian場chang測ce量liang的de數shu據ju同tong步bu比bi對dui，即ji每mei一yi個ge絕jue對dui值zhi編bian碼ma器qi的de數shu據ju采cai集ji是shi同tong時shi的de
，編bian碼ma器qi刷shua新xin延yan時shi的de時shi差cha也ye是shi同tong為wei2ms（或者距離較長要求8ms），然後根據參數設置進行優化計算，將兩路編碼器的數據和控製io以PROFINET信號的方式輸出
，也就是說編碼器的信號輸入不存在地址掃描
，輸出部分是PROFINET信號並內置了軟開關速度更快，真正實現低延時速度快，是真正意義上的同步。

　　AEP1200-2T雙shuang路lu同tong步bu邊bian緣yuan處chu理li器qi采cai用yong的de多duo段duan隔ge離li工gong作zuo電dian源yuan，周zhou邊bian電dian磁ci幹gan擾rao被bei有you效xiao分fen段duan隔ge離li
，互hu不bu影ying響xiang。帶dai有you編bian碼ma器qi掉diao線xian報bao警jing功gong能neng，報bao警jing開kai關guan也ye是shi集ji成cheng在zaiPROFINET io中 ，編碼器斷電斷線能即時感知
，杜絕安全隱患。

　　AEP1200-2T雙路同步邊緣處理器可以通過電腦設置工藝參數，通過一個usb轉RS485數據線和電腦連接，通過專用的電腦軟件可預設每個編碼器的工作參數，和編碼器之間數據比對的開關邏輯關係。

　　1、編碼器基本參數設置界麵

　　可以設置編碼器分辨率，工作方向
，單圈角度模式 和 多圈長度模式。

　　2、編碼器獨立工作IO參數設置

　　開關類型可以設置常開和常閉，大於或小於設置數值動作，複位時的餘量

　　比如A編碼器動作可設置：上極限位置開關，啟動開關，停止開關
，下極限位置開關 ，或者是根據現場工藝要求，設計出分區的電子凸輪開關。

　　3、雙路同步的矢量計算的IO參數設置

　　用於雙路同步控製及定位控製 ，左右超差B-A和A-B的分別比對，常規的同步比對是一個主軸一個從軸 ，congzhougensuizhezhuzhou，ruguoxianchangfuzaipianxiangcongzhouyice，congzhoutiaozhengsudugensui
，rongyiyinqisuduzhendangnanyitongbu，jixieshangzhaochengkenguihuozhetuozhezoudexianxiang
，caiyongshujuzuoyoujiaochaduibi
，shixianzhucongzhourouxingqiehuan，xianchangkeyiyouxiaobimianbuliangzhuangkuangfasheng。

　　4、通過博圖查看編碼器數值和開關狀態

　　ID9：監控的是矢量B-A的值（A/B獨立工作時。無意義）

　　IB13：監控的是IO動作狀態。上圖中0010_0010 從右往左分別是開關1到開關8。

　　IB14：監控的是編碼器在線狀態

，從右往左分別是編碼器A-B
，1在線

，0離線。

　　三、機械齒輪多圈絕對值編碼器及各種安裝方式

　　AEP1200-2T的de輸shu入ru部bu分fen采cai用yong機ji械xie多duo圈quan絕jue對dui值zhi編bian碼ma器qi，多duo圈quan為wei機ji械xie齒chi輪lun箱xiang式shi的de，每mei一yi個ge位wei置zhi都dou由you機ji械xie齒chi輪lun結jie構gou定ding義yi，不bu存cun在zai計ji數shu裝zhuang置zhi而er且qie和he時shi間jian無wu關guan，在zai初chu始shi化hua調tiao試shi零ling點dian確que立li後hou，不bu會hui改gai變bian零ling點dian定ding義yi關guan係xi
，不bu受shou幹gan擾rao或huo者zhe斷duan電dian丟diu失shi位wei置zhi。絕jue對dui值zhi編bian碼ma的de信xin號hao為wei主zhu動dong發fa送song格ge式shi，刷shua新xin周zhou期qi最zui快kuai為wei2ms。

　　機械多圈絕對值編碼器對於變頻電機的傳動的安裝方式有：

　　1、絕對值多圈編碼器裝在變頻電機減速機的動力輸出軸，與動力輸出軸共同轉動 ，從而獲得動力機械的運動的測量數據。

　　2、絕對值多圈編碼器安裝與直線模組頂端同軸的轉動

，以此實現對於伺服電機或者步進電機直線機械運動的數據測量。

　　3
、絕對值多圈編碼器安裝在測量輪上，通過彈簧的下壓力和測量輪的摩擦力，帶動編碼器在移動的軌道上做數據測量。

　　4、絕對值多圈編碼器通過齒輪與齒條的傳動，帶動絕對值編碼器做直線測量

　　目前該雙路同步邊緣處理器AEP1200-2T已有2家大型設備生產企業進入設備調試階段 ，項目類型是雙軌雙電機同步控製，一家是位於昆山的某RGV項目，一家是位於湖北的某汽車輸送線項目。

　　四
、結語

　　工業化標準的傳感器（包括工業化標準信號輸出）的編碼器，是數字化工廠的根本。“數字化”三個字的最後一個“化”字
，就是要把機器運動感知為數字的工業傳感器標準信號輸出的過程，在工業裏如果沒有這個“化”的過程，所謂的數字就是虛擬出來的遊戲。

　　時下關於數字化工廠“現場生產信息”采集時，我們發現都是從PLC上采集信息，這對於中國工控現場是不現實的，第一
，現場PLC各個廠家品牌、通信協議及各個時代的不統一
；第di二er
，用yong戶hu現xian場chang自zi動dong化hua程cheng序xu不bu讓rang人ren碰peng，怕pa影ying響xiang到dao現xian已yi有you的de生sheng產chan功gong能neng。最zui後hou都dou是shi從cong傳chuan感gan器qi或huo者zhe現xian場chang儀yi表biao上shang采cai集ji的de數shu據ju，才cai得de以yi實shi現xian數shu字zi化hua聯lian網wang。

　　而當前的“數字化工廠”題目
，國外大公司為建立自己的生態，技術誘導中國用戶從其PLC上采集數據，從而規定隻能用他一家的PLC，這才是我們數字化工廠轉型很多無法落地的原因。我們需要打破這種從PLC采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)的(de)不(bu)合(he)理(li)，才(cai)能(neng)有(you)底(di)層(ceng)傳(chuan)感(gan)器(qi)大(da)數(shu)據(ju)上(shang)雲(yun)的(de)突(tu)破(po)。實(shi)現(xian)數(shu)字(zi)化(hua)，實(shi)現(xian)大(da)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)
，實(shi)現(xian)能(neng)源(yuan)分(fen)配(pei)管(guan)理(li)，最(zui)後(hou)才(cai)能(neng)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)目(mu)標(biao)。