绝对型伺服断电丢失位置的问答

wo103838

      我之前对伺服电机断电位置保持的认识，陷入了一个盲区，走不出来。如果不是系统的学习一个东西，有的时候很容易卡在某个盲区里，自己走不出来。通过风声大侠的肯定回复，自己再捋一捋总算是跳出框来了。如下是聊天记录，再次感谢风声大侠！

wo103838:
我之前只接触日系电机，所以我对伺服电机电机位置保持的概念有这几种：
1.增量式编码器——增量式编码器就是用在不需要记忆绝对位置的地方，但需要记忆相对位置，比如每次走10mm，走准确就行。
2.绝对式编码器——绝对式编码器能记忆位置，但是有圈数限制的，通常分2个参数，比如10bit+12bit。前者是单圈分辨率后者是圈数限制。所以通常意义上，绝对式编码器断电后是可以记忆位置的，但是断电后，如果有人转动了电机刚好超过圈数临界的时候，电机就傻掉了
3.绝对式编码器+电池——这种方式呢，就是说即使设备断电了，设备也永远不会丢失绝对位置。
以上呢，就是我认识编码器关于位置保持的基本概念，但是后来我接触了西门子伺服电机，可是居然找不到电池？这样呢就冲击我原来的认识，我已经纠结这个问题好几个月了。


wo103838:
盼复，谢谢！

风声1923：
wo大侠，抱歉现在才回复。用电池的就是所谓的假多圈绝对值，比真多圈的成本低，但要维护呀。不加电池的，像你说的，到临界点，断电后又转过临界点了，只要断电时转动的圈数不超过总圈数的一半，上电后控制器还是能识别出来你往哪个方向转了多少圈的。超过临界值，就是计数的溢出，好比八位计数从255加1，就变成0了。只要控制器记住你溢出的次数，一样能记住绝对位置。


wo103838:
风声大侠，你说的我基本明白，但还没有到达我疑惑的那个点。我再往下说，你看一下：
1.首先，绝对值编码器不等同于绝对值编码器(假)+电池，关键点在于绝对值编码器(假)+电池不依赖外部电源；而纯绝对值编码器的应用是要依赖外部电源的，比如当电机与控制器断电的情况下，电机转动超过计数临界值，那么绝对位置就丢失了对吗？
2.通常我们应用的工况分2种：往复机构与非往复机构。就是说往复机构是经常回原点的，比如丝杆模组，这种情况可以用绝对值编码器，因为设备断电的时候总是停在编码器计数的中位，或附近。但是非往复机构，比如持续朝一个方向回转的转盘，这个时候电机是会停在编码器任意位置的，例如总的编码器计数是10000，而电机停在9998的时候电机和控制器都断电了，转盘被手动盘了一下，即使是绝对值编码器也会丢失位置对嘛，并且电机自身无法识别？


风声1923：
多圈绝对值编码器可以工作在循环计数模式，溢出次数也可在伺服控制器记录下来，如果断电时，刚好在溢出位附件，再手动转过了溢出位，伺服控制器再上电时可以识别出编码器位置的变化，只要断电时手动转动的圈数不超过编码器总圈数的一半，比如4096圈的编码器，只要不转动超过2048圈，识别的位置就是准确的，和断电时编码器计数到哪里没有关系。


wo103838:
1.比如一个绝对值编码器的规格是9bit+12bit=22bit，那么它的总分辨率就是512位X4096圈=2097152。也就是说，绝对值编码器可以识别这200多万位置中的任意位置。比如断电之前的位置是，第2002圈的第120位。然后重新上电以后，编码器一扫，发现位置跳到了第2003圈的第56位，然后我们复位一下，回到第2002圈的第120位。好，这没问题。
2.通常在控制器有电的情况下，编码器每转过4096圈，就会记1。所以即使是编码器转过了4万圈，也仍然可以回到原来的位置对吧。
3.但是，在控制器计数为100，编码器转到4095圈第500位的时候，设备断电了。控制器没有电了，没有人给编码器计数了。这个时候手工转动转盘，编码器的实际位置被盘到了，第0001圈第234位。请问如何复位？控制器的上的计数仍然是断电之前的100。也就是编码器的真实位置应该是：计数为101，第0001圈第234位。


风声1923：
1、2没问题
3、断电手动转动不超过2048圈，重新上电，控制器识别的位置是准确的，如果超过这个圈数，就不准确了。因为要识别正反转，如果正转了2050圈，控制器就识别为，你反转了2046圈。也就是编码器只能溢出一次。其实不必要钻牛角尖，断电情况去手动转2000多圈，很罕见。

wo103838:
我之前陷入了一个盲区，觉得每转完4096圈编码器就会断片一次，所以在4095圈断电的时候就很危险。我现在想明白了，在任何位置断电都没关系，因为编码器会自动以这个停止位置为基准，寻找正负2048圈。所以除非是恶意破坏，否则绝大多数的一般应用都不会丢失位置。 我的疑惑解开了，太谢谢你了！


      顺便延伸一下，随便聊聊：关节机器人上用的是哪种类型编码器？ 当然我接触的几款日系欧系关节机器人都是需要携带电池的，不过为什么要电池？ 有不带电池的关节机器人吗？带电池纯粹就是为了节省成本嘛？节省空间？还是有其他考量？

黄海是我

日系带电池肯定是成本考虑，但是实际应用中大部分情况下电池绝对值已经足够

风声1923

KUKA是绝对编码器的。FANUC是后面带好几节干电池，还要带电更换。用电池主要是考虑成本。

编码器还有modulo计数模式，可以了解一下。