概览
根据其接口类型，按轴列出所有可能的编码器组合。
| 编码器组合 轴1 | |||
| 编码器A | 接口 | 编码器B | 接口 |
| 无 | 无 | ||
| 增量式（TTL） | ENC1 | 无 | |
| 增量式（HTL） | ENC1 | 无 | |
| 正弦余弦 | ENC1 | 无 | |
| 旋转变压器 | ENC1 | 无 | |
| 编码器组合轴2 | |||
| 编码器A | 接口 | 编码器B | 接口 |
| 无 | 无 | ||
| 模拟 | AIN1 | 模拟 | AIN2 |
| SSI | ENC3 | 增量式（TTL） | ENC4 |
| SSI | ENC3 | SSI | ENC4 |
| 无编制中 | ENC3 | Hiperface DSL编制中 | ENC4 |
| 编码器组合轴3 | |||
| 编码器A | 接口 | 编码器B | 接口 |
| 无 | 无 | ||
| 增量式（TTL） | ENC2 | 无 | |
| 增量式（HTL） | ENC2 | 无 | |
| 正弦余弦 | ENC2 | 无 | |
| 旋转变压器 | ENC2 | 无 | |
| 编码器组合轴4 | |||
| 编码器A | 接口 | 编码器B | 接口 |
| 无 | 无 | ||
| 模拟 | AIN3 | 模拟 | AIN4 |
| Hiperface DSL编制中 | ENC3 | 无编制中 | |
配置
在SAF1010设备中最多可配置4个轴于设备属性窗口。
图163：SAF1010属性；轴
SAF设备配置
在SAF1010模块中，可在设备属性中选择编码器组合。根据模块类型最多可对2个轴进行参数化。
轴1
轴2
轴3
轴4
要使用安全位置或速度，必须选择合适的编码器组合。
编码器的设置必须始终参照同一个轴。若两台编码器被安装在不同的机械位置（例如二者之间通过中间齿轮连接），则需将测量范围设定为其中一台编码器的安装位置，同时需为另一台编码器的参数设置匹配对应的传动比。
编码器类型
选择编码器的功能类型：
-
无
未连接传感器
-
增量式编码器TTL或HTL
通过脉冲/距离确定位置和速度。
-
正弦/余弦
位置和速度通过正弦和余弦/距离确定。
-
绝对式编码器
绝对式编码器，即位置可被绝对且永久地确定。当在轴范围内激活位置处理时，可额外启用“偏移量”输入字段。
-
旋转变压器
位置和速度由脉冲计数器记录。
-
模拟编码器
通过模拟编码器获取位置与速度。
注意：
为实现位置监控功能，两个编码器中必须至少有一个设计为绝对式编码器。若两个传感器均非绝对式编码器，监控功能所有其他输入界面中的位置输入字段将被禁用。
当选择绝对式编码器时，系统将在属性配置界面中显示该编码器支持的数据格式范围，供用户进一步选择。
对于增量式编码器，脉冲倍增功能在设备内部完成。编码器的分辨率必须始终通过“分辨率”计算按钮以每转脉冲数（PPR）为单位进行设置。倍增系数取决于设定的编码器配置，并由系统内部自动处理。更多详细信息可参阅《SAF安装手册》。
设置编码器范围
配置仅涉及编码器的控制软件。为确保正常运行，需对编码器接口进行高级硬件设置。有关该主题的详细信息，请参阅《SAF安装手册》。
编码器范围属性：参数取决于编码器类型。
| 参数 | 描述 | 取值范围 |
| 方向 | 传感器计数方向选择 | 顺时针/逆时针 |
| 供电电压 | 编码器供电电源 | 8伏、10伏、12伏、20伏、24伏 |
| 分辨率（i）（i）= 双击打开计算对话框 | 在预定义场景（线性或旋转）中与测量轴相关的编码器分辨率 | 1 – 2 000 000每千单位增量（Incr/1000）或每转增量（Inkr/U） |
| 偏移量（i）（i）=双击打开计算器 | 位置编码器偏移值。仅在启用位置处理功能时可用。 | 0 – 268435455增量 |
| 编码器类型（正弦余弦扩展型） | 启用正弦余弦编码器慢速计数的高分辨率模式 | 标准模式 -> 非高分辨率高分辨率模式 -> 高分辨率 |
| SSI接口（绝对式编码器） | ||
| 接口类型 | SSI版本 | SSI主时钟SSI监听器 |
| 数据格式 | 位置数据格式 | 二进制格雷码 |
| 帧长度 | SSI总帧长度 | 10 – 31位 |
| 数据长度 | 从最高有效位（MSB）开始的SSI数据长度。该数据字段不允许包含状态位（仅限SSI数据） | 10 – 28位 |
| 数据索引 | 编码器数据位信息的起始索引 | 整数值：从最低有效位（LSB）开始的比特位置 |
| 状态长度 | 长度状态信息（例如故障位、状态位） | 整数值：从最低有效位开始的长度 |
| 状态索引 | 列出状态信息的索引（位索引） | 整数值：从最低有效位（LSB）开始的比特位置 |
| “屏蔽故障”状态 | 未使用 | |
| “屏蔽定义”状态 | 未使用 | |
| 旋转变压器类型（旋转变压器） | ||
| 波形系数 | 旋转变压器的输出波形类型 | 标准型正弦波三角波 |
| 旋转变压器变比 | 旋转变压器变比 | 2:1, 3:2, 4:1,模式1（振幅控制：关闭）模式2（频率控制：关闭）模式3（频率与振幅控制：关闭） |
| 极对数 | 极对数数量 | 1-8极对数 |
| 接口类型 | 旋转变压器的通信接口类型 | 监听模式 |
| 监听频率 | 监听模式下的频率 | 6千赫至12千赫、14千赫、16千赫 |
| 模拟类型 | ||
| 方向 | 传感器计数方向选择 | 递增/递减 |
| 最小标称值 | 模拟量输入负值 | -10000mV … 10000mV |
| 最大标称值 | 模拟量输入正值 | -10000mV … 10000mV |
| 输入滤波 | 模拟量输入信号滤波配置 | 2赫兹至20赫兹关闭-不支持滤波 |
| 偏移量 | 模拟量输入偏移补偿值 | |
配置（只读）：显示与当前使用的编码器相关的结果数据。
| 列名 | 含义 |
|
类别ID |
编码器配置的唯一标识符（ID） |
|
通用标志位 |
位编码定义 D0: 1= 编码器输入已启用 |
|
工作模式 |
位编码分配用于 SSI接口、数据格式和旋转方向 D0: 1= SSI监听模式 0= SSI标准模式 D1：1=SSI二进制模式 0=SSI格雷码 D2：1=上升沿触发 0=下降沿触发 D3：未使用 D4：1=WCS |
|
扩展模式 |
位编码分配用于 编码器 D0：1=5伏 D1：1=12伏 D2：1=24伏 |
|
电压标准化 |
速度标准化值（内部计算值） |
|
位置标准化 |
位置标准化值（内部计算值） |
|
位置偏移值 |
以2为底的整数指数。 位置标准化的内部计算值 |
|
速度偏移值 |
以2为底的整数指数。 速度标准化的内部计算值 |
|
偏移量 |
测量区段内编码器数值与位置之间的偏移量。 |
|
分辨率 |
编码器相对于测量轴的分辨率，单位为步/米或步/转。 |
|
滤波时间 |
未使用 |
|
数据长度 |
编码器接口中数据宽度的字段 |
|
循环周期 |
标示PSCBR模块循环持续时间。 |
|
最大速度 |
可输入用于设置监控对话框的最大速度。 通过“编码器对话框最大速度”乘以1.5系数定义。 |
|
最小使用速度 |
用于标准化计算的内部最低速度 |
|
最小输入速度 |
监控对话框设置时可输入的最小速度。 |
|
测量长度 |
已输入的测量长度。 |
|
最小使用位置 |
用于标准化计算的内部最小位置 |
|
最大位置 |
监控对话框设置时可输入的最大位置。 |
轴配置
工作范围设置：
直线型： 测量范围具有线性特性。此情况下位置单位为“毫米”，速度可指定为“毫米/秒”或“米/秒”。
旋转式： 测量范围具有旋转特性，即运动是旋转的。位置指定为“毫弧度”或“转数”，速度指定为“毫弧度/秒”、“转数/秒”或“转数/分钟”。
位置处理
启用： 处理绝对测量范围。此功能仅当先前已设置绝对式编码器时方可选用！启用位置处理后，所有位置监控功能将同步启用。
测量（区段）
长度： 以毫米、米或毫弧度、转数表示位置的最大测量长度。激活位置处理后，应用程序必须始终在设定测量长度范围内运行。任何超出设定测量范围的实际位置都将触发FSoE从站的FSoE轴报警。
附加区间长度： 不支持
最大速度： 表示当前所选单位中参考轴的最大速度。最大允许速度描述了当前技术系统配置下可达到的最高速度上限。此处应输入待监控轴可达到的最大值。这可能是当前应用场景下的理论最高速度。设定值不涉及安全停机功能（如通过SLS实现的停机），而是指故障安全机制，即编码器的抗干扰能力或机械条件的耐受性。超过该值将触发带切断/报警状态的报警。这并非因超速引发的安全相关计划性切断，而是由于编码器或机械条件的故障安全机制受到威胁（如编码器故障、电压转换器异常等），因为从驱动技术角度看通常不会达到该速度。若发生此情况，FSoE从站将进入报警状态并切断所有输出。这意味着最大速度必须始终高于安全功能的切断阈值速度。其目的是借助测量系统检测安全轴上的故障。在此字段输入的值将同时改变编码器电阻相对于增量切断阈值限值和速度切断阈值限值的尺寸。更高的最大速度允许编码器之间设置更高的切断阈值限值。因此不应选择过高的最大值，否则可能导致编码器之间的切断限值对于故障安全机制过高。配置属性值表（只读）显示了变量V_max和V_min的这些计算限值。
切断阈值限值： 切断限值规定了两个检测通道/编码器通道之间允许的速度/位置偏差。这可能取决于传感器的布置方式以及两个测量点之间的最大机械间隙（例如齿轮间隙、弹簧刚度）。在考虑动态过程（如变速箱的负载/运行）的情况下，应选择正常运行时尚未触发监控的最小可能值。
速度滤波器： 对编码器记录的速度值进行平均滤波，用于在分辨率较低或连接传感器存在偏差时抑制速度峰值。
启用该滤波器后，整体系统的设定响应时间将增加所设置的滤波时间。该滤波器会对监测模块中与速度相关的参数产生影响。
配置（只读）：显示与当前使用的编码器相关的结果数据。
| 列名 | 含义 |
| 类别ID | 轴配置的唯一ID |
| 通用标志位 | 位编码赋值D0位：1=启用轴输入 |
| 工作模式 | 用于“位置处理及测量范围类型”的位编码赋值D0：1=启用位置处理 0=禁用D1：1=线性 0=旋转 |
| 轴配置ID | 编码器配置通用ID |
| 区段长度 | 主对话框中用于位置的测量长度 |
| 位置系数 | 位置计算系数（归一化） |
| 速度系数 | 速度计算系数（归一化） |
| 最大速度 | 归一化最大速度 |
| 位置切断阈值 | 切断限值的递增值（未归一化） |
| 速度切断阈值 | 速度切断限值（未归一化） |
|
单位 |
显示值的单位 1 = 单位 _ 毫米 2 = 单位 _ 米 3 = 单位 _ 毫度 4 = 单位 _ 转/秒 5 = 单位 _ 转/分 |
显示值为编码器配置提供技术支持，并用于FSoE从站中的标准化计算！
- 将测量长度特性定义为线性或旋转通常会影响监控功能的所有位置与速度输入。这将使输入单位从毫米、米或毫米/秒、米/秒变为毫度、转或毫度/秒、转/秒或转/分，反之亦然。
- 明确最大测量长度和最高速度。输入遗漏或者有误可能导致监控功能响应异常。
- 一般来说，第一个编码器用作过程传感器，第二个编码器用作参考传感器。当绝对编码器与增量编码器组合使用时，绝对编码器始终用作过程传感器。若使用不同分辨率的编码器，分辨率较高的编码器必须配置为过程传感器。
分辨率的测定
针对不同特征测量长度定义分辨率。
这些数值必须始终通过编码器分辨率界面的“计算”按钮输入。在预设场景（线性或旋转）下测量轴对应的编码器分辨率。用于该定义的输入数据必须保存。
旋转测量长度
|
参考轴 |
输入值 |
相对于测量长度的分辨率 |
|
|
输入轴 （过程轴） |
编码器1： 齿轮箱分辨率 1（Gb1） 测量齿轮箱内 在中间传动装置中 |
A_Gb1（步/转） I_MG I_VG |
|
|
编码器2： 齿轮箱分辨率 2（Gb2） 齿轮箱内 用于驱动的中间传动装置 |
A_Gb2（步/转） I_G I_VA |
|
|
|
驱动轴 |
编码器1： 齿轮箱分辨率 1（Gb1） 测量齿轮箱中 在中间传动装置中 ∅测量齿轮箱 齿轮箱内 在中间传动装置中 |
A_Gb1（步/转） I_MG I_VG D_MR（mm） I_G I_VA |
|
输入示例1：
在制造设备中，必须监控特定手动工序的速度，确保安全阈值，同时要监测静止与运动方向。需主动监控的运动为旋转运动。该驱动装置采用带有集成电机反馈系统的电动机以及中间传动装置。
模块的选择
编码器类型的选择：
无需位置监控 -> 不需要绝对编码器，用增量编码器进行速度记录即可。
测量长度的确定：
选择制造设备的旋转轴作为参考轴。已选择以下参数：
-
旋转
-
测量长度未知
-
参考轴为旋转轴 => 单位ID=毫度
设置编码器1的参数：
编码器1直接连接至齿轮箱输出轴（负载轴）。采用编码器参数如下：脉冲发生器（A/B 相通道），5000 脉冲/转。.
已选择以下参数：
-
编码器类型：增量式编码器
-
分辨率：
|
编码器1： 分辨率 A_Gb1 测量齿轮箱中 在中间传动装置中 |
5000 [步/转] 1 1 |
Gb1= I_MG⋅ I_VG⋅ A_Gb1= 1⋅ 1⋅ 5000 = 5000；
设置编码器2的参数：
现有电机反馈系统作为编码器2使用。电机通过中间传动装置连接到制造设备的旋转轴。
编码器接口连接至变频器的脉冲输出端。传感器数据如下：Hiperface，1024 I/转（增量/转）。根据变频器制造商的数据表，Hiperface 编码器的正弦/余弦通道以脉冲形式输出 -> 变频器的模拟脉冲输出 = 脉冲发生器（A/B 相通道），1024 I/转（增量/转）。
已选择以下参数：
-
编码器类型：增量式编码器
-
分辨率：
|
编码器2： 分辨率 A_Gb2 齿轮箱内 用于驱动的中间传动装置 |
1024 [步/转] 350 1 |
Gb2 = I_G⋅ I_VA⋅ A_Gb2 = 1024⋅ 350⋅ 1 = 35840；
最大速度的确定：
输出轴的最大速度由电机的最高转速决定。以负载轴为基准换算为转/秒，当最高转速为1500转/分时，结果为（1500[转/分]/60[秒]）/350=0，换算为毫度/秒即为0.07142[1/秒]*360*10³[毫度]=25714[毫度/秒]。
最大偏差输入：
经验测量显示两个测量点之间的最大差异为80毫度。选择100毫度的数值
线性测量长度
| 参考轴 | 输入数值 | 相对于测量长度的分辨率 | |
|
输入轴 （过程轴） |
编码器： 齿轮箱分辨率 1（Gb1） 测量齿轮箱中 在中间传动装置中 ∅测量轮 |
A_Gb1 [步数/转] I_MG I_VG D_MR（mm） |
|
|
编码器2： 齿轮箱分辨率 2（Gb2） 齿轮箱内 用于驱动的中间传动装置 ∅驱动轮 |
A_Gb2 [步数/转] I_G, I_VA, 直径D_AR[毫米] |
|
|
|
电机轴 |
编码器1： 齿轮箱分辨率 1（Gb1） 在测量齿轮箱中 在中间传动装置中 ∅测量齿轮 齿轮箱内 用于驱动的中间传动装置 ∅驱动轮 |
A_Gb1 [步数/转] I_MG I_VG D_MR（mm） I_G I_VA 直径D_AR[毫米] |
|
输入示例2：
在生产设备上，应在主输入轴的特定位置允许进入工作面，以便进行手动操作或设置。驱动在该位置保持使能，仅对静止状态进行监控。工作面域的界限可变，将以安全相关模式而不是机械安全限位开关进行电子监控。需主动监控的运动为线性运动。线性长度测量系统的主驱动轴与绝对编码器相连接。该驱动器与带有集成电机反馈系统和中间传动装置的电动机一起运行。中间传动装置的毫米输出轴连接到驱动轮，驱动轮直径为 ∅ 31.83毫米（对应周长 100 毫米）。
模块选择
编码器类型选择：
需监测位置 -> 主编码器需要采用绝对编码器，第二编码器用增量检测和参考开关即可满足要求。
测量长度参数确定：
选择设备主轴作为基准轴。
已选择以下参数：
-
线性
-
测量长度=600毫米
-
参考轴为旋转轴=>单位ID=毫米
设置编码器1的参数：
编码器1与驱动轴直接连接。采用SSI绝对编码器，4096步/转
已选择以下参数：
-
编码器类型：绝对编码器
-
数据格式：SSI
-
分辨率：
|
编码器1： 分辨率 A_Gb1 测量齿轮中 在中间传动装置中 ∅驱动轮 |
4096步/转 1 1 31,83 |
确定编码器2的参数：
现有电机反馈系统作为编码器2使用。电机通过中间传动装置与驱动轮相连接。传动比为 4.51；驱动轮直径为 31.831毫米。
编码器接口连接至变频器的脉冲输出端。编码器数据如下：Hiperface，1024 增量/转。根据变频器制造商的数据表，Hiperface 编码器的正弦/余弦通道以脉冲形式输出 -> 变频器的模拟脉冲输出 = 脉冲发生器（A/B 相通道），1024 I/转（增量/转）。
已选择以下参数：
-
编码器类型：增量式编码器
-
分辨率：
|
编码器1： 分辨率 A_Gb2 齿轮箱内 在中间传动装置中 ∅驱动轮 |
1024 [步/转] 4,51 1 31,83 |
最大速度的确定：
输出轴的最大速度由电机的最高转速决定。负载轴以转/秒为单位，Nmax=1500 rpm
计算结果为（1500[转/分钟]/60[秒]）*0.012[米]=0.3[米/秒]=300[毫米/秒]。
最大偏差输入：
实测结果表明：电机轴与运动轴上的两个传感器点之间的最大偏差小于1毫米。选定值为1毫米。
接收到的编码器配置信息：
第三方设备配置
配置在从站模块中完成。
使用轴值时请参见以下章节。
轴设置
必须对轴进行配置才能实现编码器的监控功能。设置取决于所使用的编码器类型：
| 参数 | 描述 | 取值范围 |
| 全局报警消隐 | 当位置/速度超出允许限值（高于或低于）时，抑制报警信息。 | |
| 缩放类型 | 线性或旋转设置 | 线性旋转 |
| 旋转 | 单位 | 线性->毫米/秒线性->米/秒旋转->度/秒旋转->转/秒 |
| 旋转方向 | 旋转方向 | 顺时针逆时针 |
| 电机轴转数 | 齿轮箱传动比分子 | |
| 驱动轴转数 | 齿轮箱传动比分母 | |
| 进给常数 | 距离/编码器转数比值-分子 | |
| 驱动轴转数 | 距离/编码器转数比值-分母 | |
| 负向位置限位 | 最小测量行程 | |
| 正向位置限位 | 最大测量行程 | |
| 最大速度 | 最大速度范围 | |
| 最大加速度 | 应用最大加速度 |