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。

　　raner
，muqianhenduodianjirengzaishiyonghenduoguoshidejishu，jishishishiyonglegaoxiaodebianpindianji，yejinjinshizuolesuduhuandekaihuan，meiyouzuoyoubianmaqifankuidejingxisudubihuan，yemeiyouzuoweizhihuanfankuidebihuankongzhi
，gengmeiyouzuoduodianjidewuliuweizhidetongbuxiezuobihuan，gengjiameiyouduiyugongyedianjijianlileisiyuqichenayangde“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 
，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)。