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。

　　AEP1200-2Tshuanglutongbubianyuanchuliqicaiyongdeduoduangeligongzuodianyuan，zhoubiandianciganraobeiyouxiaofenduangeli，hubuyingxiang。daiyoubianmaqidiaoxianbaojinggongneng，baojingkaiguanyeshijichengzaiPROFINET 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 ，從cong軸zhou跟gen隨sui著zhe主zhu軸zhou
，如ru果guo現xian場chang負fu載zai偏pian向xiang從cong軸zhou一yi側ce，從cong軸zhou調tiao整zheng速su度du跟gen隨sui
，容rong易yi引yin起qi速su度du震zhen蕩dang難nan以yi同tong步bu
，機ji械xie上shang照zhao成cheng啃ken軌gui或huo者zhe拖tuo著zhe走zou的de現xian象xiang，采cai用yong數shu據ju左zuo右you交jiao叉cha對dui比bi，實shi現xian主zhu從cong軸zhou柔rou性xing切qie換huan，現xian場chang可ke以yi有you效xiao避bi免mian不bu良liang狀zhuang況kuang發fa生sheng。

　　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；dier
，yonghuxianchangzidonghuachengxuburangrenpeng
，payingxiangdaoxianyiyoudeshengchangongneng。zuihoudoushicongchuanganqihuozhexianchangyibiaoshangcaijideshuju，caideyishixianshuzihualianwang。

　　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。