Welke encoder heb ik? Zo kunt u een encoder identificeren

Is de encoder incrementeel of absoluut?

Bij roterende en lineaire encoders is het belangrijk om te bepalen of de encoder incrementeel of absoluut werkt.

Kenmerken van een incrementele encoder

Een incrementele encoder produceert pulsen tijdens de beweging. De aangesloten besturing telt deze pulsen om snelheid, richting of positie te bepalen.

De encoder is waarschijnlijk incrementeel wanneer op het typeplaatje of in de documentatie aanduidingen staan zoals:

• PPR;

• CPR;

• impulsen per omwenteling;

• A, B en Z;

• A+, A-, B+, B-, Z+ en Z-;

• HTL;

• TTL;

• push-pull;

• line driver;

• index of referentiepuls.

Bij veel incrementele systemen moet de machine na spanningsverlies opnieuw een referentiepunt zoeken.

Kenmerken van een absolute encoder

Een absolute encoder geeft voor iedere positie een unieke positiewaarde. Daardoor kan de besturing de werkelijke positie vaak direct na het inschakelen uitlezen.

De encoder is waarschijnlijk absoluut wanneer u aanduidingen ziet zoals:

• resolutie in bits;

• singleturn;

• multiturn;

• SSI;

• BiSS;

• CANopen;

• PROFINET;

• EtherCAT;

• EtherNet/IP;

• SAE J1939;

• analoge positie-uitgang;

• absolute position.

Een absolute encoder kan singleturn of multiturn zijn. Bij multiturn wordt naast de positie binnen één omwenteling ook het aantal omwentelingen bijgehouden. 

Zo leest u het typeplaatje van een encoder

Het typeplaatje bevat meestal de belangrijkste informatie voor identificatie. Maak bij voorkeur een scherpe foto recht van voren, met voldoende licht en zonder reflectie.

Controleer of de volgende gegevens zichtbaar zijn:

1. Fabrikant

De naam of het logo van de oorspronkelijke fabrikant.

2. Compleet typenummer

Neem alle letters, cijfers, punten, streepjes en schuine strepen over. Eén afwijkend teken kan een andere elektrische of mechanische uitvoering betekenen.

3. Serienummer

Het serienummer kan helpen bij het opvragen van oorspronkelijke productiegegevens, maar is meestal niet hetzelfde als het bestelnummer.

4. Voedingsspanning

Voorbeelden:

• 5 VDC;

• 8–30 VDC;

• 10–30 VDC;

• 24 VDC.

De vervanger moet geschikt zijn voor de aanwezige voeding en de aangesloten besturing.

5. Resolutie

Bij incrementele encoders wordt de resolutie vaak uitgedrukt in pulsen per omwenteling. Bij absolute encoders wordt deze meestal in bits of posities per omwenteling aangegeven.

6. Uitgangssignaal of interface

Voorbeelden zijn HTL, TTL, push-pull, line driver, SSI, BiSS, CANopen, PROFINET, EtherCAT of een analoog signaal.

7. Aansluiting

De encoder kan een vaste kabel, connector, kabelwartel, klemmenaansluiting of losse connectorbehuizing hebben.

8. Beschermingsklasse

Bijvoorbeeld IP54, IP65, IP67 of IP69K. Een vervanger moet geschikt zijn voor de omstandigheden rondom de machine.

9. Draairichting of codering

Sommige encoders vermelden CW, CCW, clockwise, counterclockwise, binary of Gray.

10. Certificeringen

Bijvoorbeeld CE, UL, ATEX, SIL of PL. Bij veiligheids- en explosieveilige toepassingen mag een standaardencoder niet zonder verdere beoordeling worden toegepast.

Typ het volledige typenummer ook handmatig over. Op foto’s zijn de letters I, L en O soms moeilijk te onderscheiden van de cijfers 1 en 0.

Veelvoorkomende aanduidingen op encoders

Let op: fabrikanten gebruiken termen zoals PPR, CPR, cycles en counts niet altijd op dezelfde manier. Een waarde kan afhankelijk van de telmethode anders worden geïnterpreteerd. Controleer daarom altijd de datasheet en de verwerking in de besturing. 

De aansluiting van een encoder herkennen

De connector of kabel geeft belangrijke aanwijzingen, maar een gelijk uitziende aansluiting betekent niet automatisch dat de pinbezetting hetzelfde is.

Veelvoorkomende aansluitingen zijn:

• vaste kabel;

• M12-connector;

• M23-connector;

• rechthoekige connector;

• ronde industriële connector;

• kabelwartel met losse aders;

• klemmenstrook;

• printconnector;

• connector in de achterkap.

Maak bij voorkeur foto’s van:

• de aansluiting op de encoder;

• de stekker aan de kabelzijde;

• zichtbare pinnummers;

• draad- en aderkleuren;

• eventuele labels op de kabel;

• het aansluitschema in de schakelkast;

• de PLC-, drive- of telleringang.

Sluit een onbekende encoder nooit uitsluitend op basis van draadkleur aan. Draadkleuren en pinbezettingen verschillen per fabrikant en uitvoering. Een verkeerde aansluiting kan de encoder of besturing beschadigen.

Mechanische uitvoering van de encoder bepalen

Voor een passende vervanger moeten de mechanische eigenschappen worden gecontroleerd.

Meet of fotografeer indien mogelijk:

• diameter van de behuizing;

• flensdiameter;

• soort flens;

• diameter van de uitgaande as;

• lengte van de as;

• vlakke kant of spiebaan;

• positie en maatvoering van montagegaten;

• diameter van de holle as;

• blinde of doorgaande holle as;

• soort klemming;

• koppelsteun;

• richting van kabel of connector;

• beschikbare montageruimte;

• gebruikte koppeling of adapter.

Een afwijking in de montage kan soms met een koppeling, adapterflens of montagebeugel worden opgelost. Daarbij moeten uitlijning, toegestane asbelasting en maximale snelheid wel worden gecontroleerd.

Welke elektrische gegevens zijn nodig?

Voor een goede identificatie zijn onder andere de volgende elektrische gegevens belangrijk:

Voedingsspanning

Een 5 V-encoder kan niet zonder meer op een voeding van 24 V worden aangesloten. Controleer ook of de uitgangssignalen hetzelfde spanningsniveau gebruiken als de aangesloten besturing.

Uitgangsschakeling

Bij incrementele encoders kan sprake zijn van:

• NPN;

• PNP;

• push-pull;

• open collector;

• HTL;

• TTL;

• RS-422 line driver;

• sin/cos-signalen.

Aantal kanalen

Een encoder kan alleen kanaal A hebben, A en B, of A, B en een indexkanaal. Bij differentiële signalen zijn daarnaast de geïnverteerde kanalen aanwezig.

Resolutie

De resolutie bepaalt hoeveel pulsen of posities per omwenteling beschikbaar zijn. Een hogere resolutie is niet automatisch een geschikte vervanging.

Maximale uitgangsfrequentie

Bij hoge toerentallen en een groot aantal pulsen kan de maximale schakelfrequentie van encoder of besturing worden overschreden.

Interface

Bij absolute encoders moet de communicatie-interface door de besturing of drive worden ondersteund. Alleen dezelfde connector of hetzelfde aantal aders is niet voldoende.

Pinbezetting

De volledige pinbezetting moet worden gecontroleerd voordat een nieuwe encoder wordt aangesloten.

Wat als het typeplaatje ontbreekt?

Ook zonder typeplaatje kunnen we vaak een eerste inventarisatie uitvoeren. De combinatie van bouwvorm, aansluiting, toepassing en aangesloten besturing geeft regelmatig voldoende aanwijzingen om het mogelijke encodertype verder te bepalen.

Maak indien mogelijk foto’s van:

1. de encoder volledig gemonteerd;

2. de voorzijde en achterzijde;

3. de uitgaande of holle as;

4. de flens en montagegaten;

5. de koppelsteun;

6. de connector;

7. de kabel en zichtbare aders;

8. de montagepositie in de machine;

9. de aangesloten PLC, drive of teller;

10. eventuele foutmeldingen;

11. de machinefabrikant en het machinetype;

12. oude verpakkingen, stuklijsten of schema’s.

Ook informatie over de functie van de encoder helpt. Vermeld bijvoorbeeld of deze wordt gebruikt voor:

• positiebepaling;

• snelheidsmeting;

• lengtemeting;

• motorfeedback;

• asfeedback;

• toerentalbewaking;

• synchronisatie;

• positionering van een machineonderdeel.

Kan een onbekende encoder één-op-één worden vervangen?

Niet iedere encoder kan direct en zonder aanpassing worden vervangen. We beoordelen daarom verschillende compatibiliteitsonderdelen afzonderlijk.

Het resultaat kan zijn:

• direct vervangbaar;

• vervangbaar na parametrering;

• vervangbaar met aangepaste kabel;

• vervangbaar met mechanische adapter;

• geschikt na aanvullende technische controle;

• niet geschikt als vervanger.

Veelgemaakte fouten bij het identificeren van een encoder

Alleen de afmetingen vergelijken

Een mechanisch passende encoder kan elektrisch of functioneel ongeschikt zijn.

PPR en CPR als dezelfde waarde behandelen

De exacte betekenis kan per fabrikant en documentatie verschillen.

Aannemen dat dezelfde connector dezelfde pinbezetting heeft

De vorm van de connector zegt niets met zekerheid over de elektrische aansluiting.

HTL en TTL verwisselen

Deze signalen werken met verschillende spanningsniveaus en ingangscircuits.

Een hogere resolutie automatisch als beter beschouwen

Een hogere resolutie kan leiden tot een te hoge uitgangsfrequentie of een verkeerde verwerking in de besturing.

Singleturn en multiturn verwisselen

Een singleturnencoder geeft alleen de positie binnen één omwenteling. Een multiturnencoder houdt ook het aantal omwentelingen bij.

Alleen de encoder controleren

Een storing kan ook ontstaan door de voeding, kabel, connector, afscherming, koppeling, montage of aangesloten besturing.

Een motorfeedbackencoder als standaardencoder behandelen

Motorfeedback kan gekoppeld zijn aan specifieke motorgegevens, commutatie en drive-instellingen.

Is de encoder werkelijk defect?

Een ontbrekend of onrustig encodersignaal betekent niet automatisch dat de encoder zelf defect is.

Controleer indien mogelijk ook:

• voedingsspanning onder belasting;

• kabelbreuk;

• beschadigde connectorpinnen;

• losse contacten;

• vocht in connector of behuizing;

• afscherming en aarding;

• elektrische storingen;

• mechanische koppeling;

• verkeerde uitlijning;

• radiale of axiale belasting;

• vervuiling;

• ingang van PLC, drive of teller;

• parametrering van de besturing.

Wanneer een encoder herhaaldelijk defect raakt, kan een robuustere uitvoering, hogere beschermingsklasse, andere lagerconstructie of aangepaste montage nodig zijn.

Van identificatie naar een passende vervanger

Wanneer voldoende gegevens beschikbaar zijn, vergelijken we onder andere:

Mechanische eigenschappen

• bouwvorm;

• flens;

• as of holle as;

• montage;

• koppeling;

• draairichting;

• beschikbare ruimte;

• lagerbelasting.

Elektrische eigenschappen

• voeding;

• stroomverbruik;

• uitgangsschakeling;

• signaalniveau;

• connector;

• kabel;

• pinbezetting.

Functionele eigenschappen

• resolutie;

• aantal kanalen;

• indexsignaal;

• nauwkeurigheid;

• maximale snelheid;

• singleturn- en multiturnbereik;

• communicatie-interface;

• parametrering.

Omgevingscondities

• temperatuur;

• vocht;

• stof;

• reiniging;

• schokken;

• trillingen;

• chemische belasting;

• beschermingsklasse.

U ontvangt vervolgens een voorstel met het mogelijke alternatief, de belangrijkste technische verschillen, eventuele benodigde aanpassingen, prijs en verwachte levertijd.

Welke foto’s kunt u het beste meesturen?

Voor een snelle beoordeling ontvangen we bij voorkeur:

• één scherpe foto van het typeplaatje;

• één overzichtsfoto van de encoder;

• één foto van de as of holle as;

• één foto van de montage en flens;

• één foto van de connector of kabel;

• één foto van de montagepositie in de machine;

• indien beschikbaar een foto van de aansluiting in de schakelkast.

Gebruik voldoende licht en zorg dat typenummers, pinnummers en opschriften leesbaar zijn. Maak liever meerdere scherpe detailfoto’s dan één foto van grote afstand.

Technische beoordeling en levering via Indusen

Encodervervangen.nl is een gespecialiseerde aanvraagdienst van Indusen | Motion & Sensing. Indusen ondersteunt machinebouwers, technische diensten en industriële eindgebruikers bij de selectie, integratie en vervanging van encoders.

Een eventuele vervangingsoplossing wordt aangeboden vanuit het bestaande leveringsprogramma van Indusen. Hierbij worden niet alleen het merk en typenummer vergeleken, maar ook de mechanische montage, elektrische aansluiting, signalen, interface en toepassing.