acecook

Cách bộ mã hóa thông minh sử dụng cảm biến tích hợp

Kỹ thuật điều khiển
07/01/2025 15:06
Dữ liệu từ việc sử dụng gia tốc kế tích hợp và các cảm biến bổ sung trong bộ mã hóa, giúp thực hiện kỹ thuật bảo trì dự đoán và giám sát tình trạng, đồng thời đơn giản hóa việc lắp đặt và đi dây.
aa
Cách Bộ Mã Hóa Thông Minh Sử Dụng Cảm Biến Tích Hợp
Các phiên bản FOT của bộ mã hóa cảm ứng KCI 1300 từ Heidenhain cũng có thể được sử dụng như một nắp vòng bi.

Xu hướng tích hợp thêm các cảm biến để bổ sung chức năng chẩn đoán và xử lý các vấn đề về nhiệt và/hoặc rung động đang ngày càng gia tăng trong công nghệ mã hóa.

Ví dụ, một bộ mã hóa được lắp trên cánh tay robot có thể tích hợp cảm biến đo rung động cục bộ, lực mô-men ở đầu cánh tay, hoặc phát hiện nhiệt độ bất thường. Dữ liệu này giúp bộ điều khiển hệ thống đưa ra quyết định chính xác hơn, như lên lịch bảo trì dự phòng.

Mặc dù chức năng chính của các bộ mã hóa vẫn là cung cấp dữ liệu chính xác, những tính năng mới này đại diện cho các cải tiến giá trị. Dưới đây là giải thích về những chức năng mới này và lợi ích mà chúng mang lại cho các nhà sản xuất.

Chẩn đoán và bảo trì dự đoán

Trong các hệ thống tự động hóa hiệu suất cao, việc giám sát rung động đóng vai trò quan trọng nhằm cải thiện chất lượng, phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn và giảm thiểu tác động của chúng bằng cách lên kế hoạch bảo trì phòng ngừa.

Lấy ví dụ, Heidenhain đã tích hợp một cảm biến gia tốc ba trục vào bộ mã hóa quay ECI 123 Splus. Bộ mã hóa này còn bao gồm một vi điều khiển, thực hiện phân tích dữ liệu rung động, bao gồm phân tích thứ tự ban đầu lên đến 256 thứ tự. Để phân tích sâu hơn, giao diện EnDat 3 của bộ mã hóa truyền dữ liệu nối tiếp đến các thiết bị điện tử hạ nguồn của người dùng.

Vi điều khiển xử lý các tín hiệu gia tốc với sự hỗ trợ của thông tin vị trí từ bộ quét, cho phép chuyển đổi dữ liệu từ miền thời gian sang miền không gian. Mỗi thiết bị của hệ truyền động hoặc máy móc tiếp xúc với trục quay, chẳng hạn như vòng bi hoặc hộp số, bao gồm nhiều thành phần, mỗi thành phần đều có tần số tự dao động và thứ tự riêng có thể được giám sát trong miền không gian. Do đó, với sự hỗ trợ của phân tích thứ tự, có thể xác định được thành phần cụ thể nào của máy đang gặp sự cố.

Cách bộ mã hóa thông minh sử dụng cảm biến tích hợp
Bảo trì phòng ngừa giúp giảm thời gian ngừng hoạt động, giảm thiểu hư hỏng thiết bị và kéo dài tuổi thọ sử dụng.

Với cảm biến này được tích hợp vào bộ mã hóa, dữ liệu rung động có thể được thu thập ở vị trí gần nhất với động cơ. Kết quả là người dùng có thể thu thập thông tin rung động chính xác và có giá trị thực tiễn, dựa trên những gì đang xảy ra tại động cơ, thay vì phải suy luận từ nguồn dữ liệu không tập trung.

Vì dữ liệu chuyển động và rung động từ cùng một thiết bị được đồng bộ hóa trong bộ mã hóa, việc xác định nguồn gốc của rung động trở nên dễ dàng hơn. Ngược lại, khi sử dụng cảm biến bên ngoài trong bộ biến tần, thông tin vị trí chính xác không thể được xác định.

Chẩn đoán tích hợp trong cảm biến cũng giúp cải thiện độ an toàn. Nếu cảm biến gặp sự cố, nó sẽ dừng hoạt động và phát cảnh báo thay vì truyền dữ liệu sai lệch, điều này có thể dẫn đến hậu quả nguy hiểm.

Dữ liệu rung động cũng hỗ trợ các nhà sản xuất động cơ (OEM) cải thiện thiết kế hệ thống của họ. Bằng cách phân tích dữ liệu trong các điều kiện khác nhau, họ có thể xác định các điều kiện và thông số giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

Lợi ích của việc thu thập dữ liệu môi trường

Ngoài việc thu thập dữ liệu vị trí, các bộ mã hóa hiện đại ngày nay có thể tích hợp các cảm biến bổ sung để ghi lại các thông tin khác, chẳng hạn như nhiệt độ hoặc độ ẩm. Khả năng này làm giảm nhu cầu sử dụng nhiều dây cáp cho nguồn điện và dữ liệu, từ đó đơn giản hóa thiết kế và tiết kiệm không gian.

Bên cạnh việc tích hợp các cảm biến nội bộ, các bộ mã hóa của Heidenhain còn có thể truyền thông tin từ các cảm biến bên ngoài, giúp giảm thiểu thêm sự phức tạp trong việc lắp đặt và đi dây. Ví dụ, ECI 123 Splus hỗ trợ kết nối với cảm biến nhiệt độ bên ngoài.

Một lợi ích khác của việc tích hợp cảm biến là khả năng cung cấp dữ liệu đồng bộ qua một kết nối duy nhất. EnDat 3 là một giao diện cho phép truyền tải thông tin từ nhiều cảm biến giữa bộ mã hóa và hệ thống điều khiển. Nó giúp cải thiện tính linh hoạt của kiến trúc máy móc và giảm chi phí hệ thống bằng cách cung cấp dữ liệu nhanh chóng và đáng tin cậy, với các khả năng chẩn đoán toàn diện, bao gồm thu thập và lưu trữ dữ liệu trạng thái hoạt động.

Trong hầu hết các quy trình công nghiệp, nhiệt là một yếu tố cần được xem xét và quản lý. Đối với các bộ mã hóa, việc giải nhiệt hiệu quả rất quan trọng, đặc biệt khi chúng thường được lắp đặt ngay bên cạnh động cơ.

Heidenhain giải quyết thách thức này bằng công nghệ fan-out (FOT). Công nghệ này đánh dấu sự thay đổi trong cách thiết kế tích hợp giữa động cơ và bộ mã hóa.

Thông thường, động cơ được bao bọc trong một hộp hình chữ nhật, và bộ mã hóa được đặt bên trong hộp này với vỏ riêng. Nhiệt sinh ra từ động cơ và bộ mã hóa bị giữ lại trong không gian kín này.

Để khắc phục vấn đề nhiệt, công nghệ FOT được thiết kế để trở thành cả phần mặt lưng của động cơ và bộ mã hóa. Điều này cho phép nhiệt thoát ra ngoài qua mặt lưng, cải thiện hiệu suất động cơ mà không làm tăng yêu cầu nhiệt độ cho bộ mã hóa.

Ví dụ, trong các bộ mã hóa KCI 1318 FOT và KBI 1335 FOT, được thiết kế để sử dụng với các động cơ servo nhỏ gọn, các thành phần điện tử và đường dẫn dẫn điện được gắn trực tiếp lên một giá đỡ kim loại. Điều này cho phép chúng được sử dụng như một nắp vòng bi, giảm không gian cần thiết và số lượng linh kiện. Quan trọng hơn, nó còn cho phép nhiệt thoát trực tiếp ra ngoài thông qua giá đỡ kim loại, tăng cường hiệu quả tản nhiệt.

Bảo Khánh (Theo Automation World)

tudonghoangaynay.vn
chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
AI đang thay đổi cuộc chơi: Đội ngũ bảo trì của bạn đã sẵng sàng?

AI đang thay đổi cuộc chơi: Đội ngũ bảo trì của bạn đã sẵng sàng?

Trong kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo, đội ngũ bảo trì không còn chỉ là bộ phận "hậu cần" âm thầm. Họ đang dần trở thành yếu tố then chốt quyết định sự thành bại trong chiến lược AI của doanh nghiệp sản xuất. Không phải vì công tác bảo trì đột ngột trở nên quan trọng hơn mà bởi AI đã đưa vai trò đó lên một tầm chiến lược mới.
Chuyển đổi số liên thông, đồng bộ tới tất cả các cơ quan để chính quyền địa phương 02 cấp không gián đoạn

Chuyển đổi số liên thông, đồng bộ tới tất cả các cơ quan để chính quyền địa phương 02 cấp không gián đoạn

Văn phòng Chính phủ vừa có Thông báo số 329/TB-VPCP kết luận của Phó Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Chí Dũng tại cuộc họp ngày 27/6/2025 về rà soát tiến độ và kết quả triển khai các nhiệm vụ chuyển đổi số liên thông, đồng bộ để chuẩn bị thực hiện mô hình chính quyền địa phương 02 cấp thông suốt, hiệu quả, không gián đoạn từ ngày 01/7/2025.
Đến gần hơn mục tiêu Net Zero với động cơ tốc độ thay thế

Đến gần hơn mục tiêu Net Zero với động cơ tốc độ thay thế

ABB vừa giới thiệu một giải pháp mới cho ngành công nghiệp với động cơ tốc độ thay đổi LV Titanium, tích hợp sẵn bộ truyền động tốc độ thay đổi (VSD) và động cơ nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao trong một thiết kế nhỏ gọn, plug-and-play. Sản phẩm mới này mang lại hiệu suất đạt chuẩn IE5 cấp hiệu suất cao nhất hiện nay, đồng thời được thiết kế để thay thế trực tiếp cho các động cơ cảm ứng DOL (Direct-On-Line) cũ kỹ, không hiệu quả.
Thị trường chứng khoán ngày 30/6: Dòng tiền chuyển hướng đến nhóm vốn hóa vừa

Thị trường chứng khoán ngày 30/6: Dòng tiền chuyển hướng đến nhóm vốn hóa vừa

Thị trường khép lại tháng 6 với phiên tăng điểm nhẹ, tiếp tục củng cố xu hướng phục hồi ngắn hạn. Dù biên độ dao động hẹp và thanh khoản chưa có sự cải thiện rõ rệt, sắc xanh vẫn lan tỏa trên diện rộng, đặc biệt tại nhóm midcap và cổ phiếu ngành bất động sản, vận tải.
Vinamilk là thương hiệu duy nhất Việt Nam sở hữu 2 cúp Quán quân tại giải thưởng lớn của ngành sữa thế giới

Vinamilk là thương hiệu duy nhất Việt Nam sở hữu 2 cúp Quán quân tại giải thưởng lớn của ngành sữa thế giới

Nếu đầu năm 2025, Vinamilk gây ấn tượng về số lượng 125 sản phẩm mới tung ra thị trường, thì mới đây, doanh nghiệp sữa tỷ đô này đã cho thấy bước tiến vượt bậc cả về “chất” khi là thương hiệu Việt duy nhất được vinh danh tại Giải thưởng đổi mới ngành sữa toàn cầu. Những yếu tố đắt giá nào giúp họ sở hữu “cú đúp” ngôi quán quân về “vị ngon” và “thiết kế bao bì xuất sắc”?
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 1/7/2025: Tuổi Tuất có kẻ cản trở, tuổi Dần công việc khởi sắc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 1/7/2025: Tuổi Tuất có kẻ cản trở, tuổi Dần công việc khởi sắc

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 1/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Robot công nghiệp - Giải pháp cho bài toán năng suất

Robot công nghiệp - Giải pháp cho bài toán năng suất

ABB Robotics vừa công bố ba mẫu robot công nghiệp hạng nặng mới với khả năng xử lý tải trọng lên đến 350kg, được đánh giá là hàng đầu trong ngành hiện nay. Đây là bước tiến mới trong chiến lược mở rộng danh mục sản phẩm của ABB, nâng tổng số dòng robot công nghiệp của hãng lên 11 họ và 60 biến thể, tạo thành hệ sinh thái robot toàn diện nhất trên thị trường hiện nay.
Nhận định phiên giao dịch ngày 30/6: Tăng nhưng thanh khoản thấp, VN Index đối mặt thử thách mới ở vùng kháng cự cứng

Nhận định phiên giao dịch ngày 30/6: Tăng nhưng thanh khoản thấp, VN Index đối mặt thử thách mới ở vùng kháng cự cứng

Sau khi có tuần tăng điểm tích cực, VN Index đang tiến dần đến vùng kháng cự mạnh quanh 1.380–1.400 điểm. Dù xu hướng ngắn hạn vẫn nghiêng về phía tích cực nhờ sự phục hồi của nhiều nhóm cổ phiếu, nhưng tâm lý nhà đầu tư vẫn giữ sự thận trọng chờ đợi những thông tin về kết quả đàm phán thương mại Mỹ–Việt. Trong bối cảnh đó, nhà đầu tư nên ưu tiên bảo toàn lợi nhuận, hạn chế mua đuổi và chờ nhịp điều chỉnh để giải ngân.
Sunshine Group bước sang kỷ nguyên công nghệ: Đặt cược vào AI và bán dẫn

Sunshine Group bước sang kỷ nguyên công nghệ: Đặt cược vào AI và bán dẫn

Sau gần một thập kỷ ghi dấu ấn đậm nét trên thị trường bất động sản, Tập đoàn Sunshine (Sunshine Group) đang tự tin bước vào một kỷ nguyên mới với chiến lược tái cấu trúc toàn diện, mạnh dạn đặt cược vào hai lĩnh vực mũi nhọn của nền kinh tế số.
Những con "sâu máy" thông minh đang giúp nông dân dẹp cỏ dại

Những con "sâu máy" thông minh đang giúp nông dân dẹp cỏ dại

Giữa lúc nông dân đau đầu vì chi phí nhân công nhổ cỏ tăng cao và thiếu giải pháp thân thiện với môi trường, những con robot mang hình hài như côn trùng khổng lồ đang lặng lẽ mở ra một hướng đi mới. Phát triển từ nghiên cứu khoa học, “sâu máy” không chỉ thông minh mà còn cực kỳ hiệu quả trên những cánh đồng dốc, gồ ghề - nơi máy móc thông thường phải bó tay.
siement
Quảng cáo
moxa