עולם האינקודרים- הלב הדיגיטלי של מערכות הבקרה המודרניות

אינקודרים (Encoders) הם חיישנים אלקטרו-מכניים שתפקידם לתרגם תנועה לינארית או סיבובית לאות חשמלי קריא. בעולם האוטומציה, הם מהווים מרכיב חיוני לשליטה מדויקת במיקום, מהירות ותנועה של מנועים וצירים.

אינקודר אבסולוטי מול אינקודר סיבובי (אינקרמנטלי)- מה ההבדל?

• אינקודר אבסולוטי
  מספק ערך מיקום ייחודי עבור כל נקודה לאורך הסיבוב או התנועה. גם לאחר הפסקת חשמל, האינקודר "זוכר" את מיקומו המדויק- ולכן הוא אידיאלי למערכות קריטיות או מסוכנות, ולתהליכים שדורשים רציפות מדויקת.
• אינקודר אינקרמנטלי (סיבובי)
  מודד שינויים יחסיים במיקום. בכל הפעלה מחדש של המערכת, נדרש לבצע "איתחול" כדי לדעת את מיקום ההתחלה. מתאים בעיקר ליישומים בהם אין סכנה באיבוד מיקום, או כאשר יש מגע עם חיישני ייחוס.

למה בכלל צריך אינקודר?

• למדידת מיקום מדויק של צירים לינאריים או סיבוביים
• לניטור ובקרה על מהירות ותאוצה
• לשיפור יעילות תהליכית באוטומציה תעשייתית
• ליצירת Feedback Loop סגור במערכות סרוו או בקרה

שימושים נפוצים של אינקודרים בתעשייה

סוגי תקשורת נפוצים

·         יציאות אנלוגיות / דיגיטליות (A/B/Z)

·         תקשורת סריאלית:  SSI, BiSS

·         תקשורת תעשייתית:

o        EtherCAT

o        PROFINET

o        CANopen

o        Modbus

o        IO-Link

 איך בוחרים אינקודר?

בחירת אינקודר היא שלב קריטי בתכנון מערכת מדויקת ואמינה. הנה הפרמטרים העיקריים שיש לקחת בחשבון:

1.       רזולוציה (Resolution)

• מבטאת את מידת הדיוק של האינקודר- כלומר, לכמה חלקים מחולק סיבוב שלם.
• אינקרמנטלי: נמדד ב-Pulses Per Revolution  למשל (1000,2000,5000 PPR).
• אבסולוטי: נמדד ב- מספר ביטים (12 ביט= 4096 מצבים שונים לכל סיבוב).

ככל שהרזולוציה גבוהה יותר – כך המדידה מדויקת יותר, אך גם עלות ודרישות העיבוד עולות.

2.       סוג תנועה

• סיבובית:(Rotary) אינקודרים על ציר סיבובי, לניטור מנועים, זרועות רובוטיות ועוד.
• ליניארית:(Linear) מבוסס על סרגל מגנטי/אופטי למדידת תנועה קווית.
• קשת: למדידת תנועה חלקית לאורך מסלול עגול, לדוגמה בזרועות רובוטים.

3.       סביבת עבודה

• טמפרטורה: האם המערכת פועלת בקור קיצוני או חום גבוה?
• רטיבות/לחות: נדרש דירוג IP מתאים (IP65, IP67)
• אבק/שמן/ויברציות: יש לבחור דגם עם מארז מוגן או הרכבה אטומה
• ואקום/ניקיון קפדני:  לאינקודרים מיוחדים עם חומרים מותאמים

4.        ממשק חשמלי / תקשורת

• יש לוודא תאימות לבקר או למערכת התקשורת .(PLC, Drive, Motion Controller)
• תקשורת סריאלית או תעשייתית (ראה טבלת תקשורות למעלה).
• סוג אות .(Push-pull, Line Driver, Open Collector)

5.        צורת הרכבה (Mounting)

• עם או בלי ציר (Shaft / Hollow Shaft / Shaftless).
• קוטר הציר, אורך, תצורת קיבוע (בורגון, תבריג, קפיץ נעילה).
• מקום במכונה – האם יש מגבלות מרחב או צורך באינקודר קומפקטי?

6.       תכונות נוספות

• Multi-Turn: אינקודרים אבסולוטיים שיכולים לספור מספר סיבובים (לא רק את מיקומו היחסי).
• קידוד מגנטי לעומת אופטי: מגנטי עמיד יותר; אופטי מדויק יותר.
• Self-Diagnostics: יכולת דיווח עצמי על תקלה או תזוזה לא תקינה.
• תמיכה בפרוטוקולים חכמים: לדוגמה IO-Link או BiSS עם ניטור בזמן אמת.

מסקנה:
הבחירה בין אינקודר אבסולוטי לאינקרמנטלי תלויה ביישום, ברמת הדיוק הנדרשת ובדרישות הבקרה. בחירה נכונה באינקודר היא הבסיס לתנועה מדויקת, אמינה וחכמה- וזהו נדבך קריטי בכל מערכת אוטומציה מודרנית.

לשאלות נוספות או ייעוץ בבחירת האינקודר המתאים למערכת שלכם- צוות המהנדסים של מדיטל כאן בשבילכם.