大型出口裝備的工控傳感器如何通過(guò)選型來(lái)減少服務(wù)成本
當(dāng)前形勢(shì)下,國(guó)內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)已經(jīng)內(nèi)卷到殺紅眼的地步,迫于無(wú)奈,大多數(shù)廠商只能把目光轉(zhuǎn)移到設(shè)備出口上,例如俄羅斯、東南亞、中東等地區(qū)都成為最近幾年國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商主要出口市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地區(qū),以編碼器為例,設(shè)備出口后因?yàn)楫?dāng)?shù)匾恍┕r環(huán)境問(wèn)題和編碼器預(yù)先選型錯(cuò)誤的情況下,導(dǎo)致編碼器內(nèi)部關(guān)鍵元器件故障頻發(fā)、設(shè)備停擺甚至損壞的事情時(shí)有發(fā)生,這就造成出口設(shè)備在銷(xiāo)售初期看上去利潤(rùn)客觀,但是在維保過(guò)后卻出現(xiàn)利潤(rùn)成本倒掛的問(wèn)題。
市場(chǎng)上總體來(lái)說(shuō)一般分為光電編碼器和磁電編碼器,這兩種從原理設(shè)計(jì)上就具有很大的不同,各自的擅長(zhǎng)領(lǐng)域不一樣,所以也應(yīng)該分不同的行業(yè)和工況環(huán)境來(lái)使用。編碼器作為很多自動(dòng)化設(shè)備中關(guān)鍵傳感器,有著極高的重要性,如何為自己的設(shè)備選型一款合適的編碼器成為了很多電氣工程師的重要任務(wù)。
光電編碼器主要由光源、光碼盤(pán)和光敏元器件組成、利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)角度測(cè)量等變化,其中在絕對(duì)值編碼器加入了光電齒輪組技術(shù)又可以行成多圈絕對(duì)值編碼器。光電編碼器最大的優(yōu)勢(shì)就是測(cè)量精度高,但是缺點(diǎn)也很明顯,容易受環(huán)境因素造成編碼器故障。
利用磁編芯片和永磁體角度變化進(jìn)行位置測(cè)測(cè)量,其中加入全磁多圈齒輪組技術(shù)后,又可以行成絕對(duì)值多圈齒輪組絕對(duì)值編碼器,這種編碼器測(cè)量精度肯定是不如光電編碼器,但是它具有高抗振動(dòng)、沖擊、抗腐蝕、寬溫度、耐濕度等優(yōu)點(diǎn),無(wú)需玻璃碼盤(pán),抗干擾能力強(qiáng),不會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)交變磁場(chǎng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)跳變,斷電后轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新,在極端惡劣環(huán)境下能保持正常工作,減少后期維護(hù),降低設(shè)備運(yùn)營(yíng)成本。
光電編碼器屬于高精密傳感器,用在機(jī)床等設(shè)備上其實(shí)有很大的優(yōu)勢(shì),例如海德漢編碼器,自身定位就非常準(zhǔn)確,但出口型設(shè)備在戶外或者重工行業(yè)的實(shí)際使用中,受天氣掣肘問(wèn)題嚴(yán)重,例如出口東南亞時(shí),因大部分東南亞地區(qū)都屬于熱帶雨林氣候,所以東南亞主要分為雨季和旱季,在雨季的時(shí)候,空氣中濕潤(rùn)異常,大部分時(shí)候都是處于90%以上的濕度環(huán)境下,甚至是我國(guó)的南方地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,每年3-4月份,因?yàn)槟虾5呐瘽駳饬骱捅狈轿鞑麃喌睦淇諝鈱?duì)沖導(dǎo)致降水增加,整整1個(gè)月內(nèi)都會(huì)處于“回南天”天氣中,隨著近幾年頻發(fā)的厄爾尼諾現(xiàn)象,這種天氣還會(huì)延長(zhǎng)。
編碼器在這種環(huán)境下長(zhǎng)期工作,會(huì)由于本身具有玻璃碼盤(pán)等原因,造成內(nèi)部碼盤(pán)上起霧甚至結(jié)露,導(dǎo)致光敏效果變差,甚至損壞編碼器本身。最近大量工程機(jī)械出口的俄羅斯那邊,光電編碼器又會(huì)發(fā)生結(jié)霜的問(wèn)題,即冷熱交替后產(chǎn)生水汽,夜晚因?yàn)闇囟燃眲∠陆?,玻璃碼盤(pán)上會(huì)結(jié)霜,化霜后又會(huì)導(dǎo)致編碼器測(cè)量不準(zhǔn)。另外多圈光電編碼器因?yàn)閮?nèi)部齒輪組業(yè)是光學(xué)原理,工程車(chē)輛這種重型設(shè)備在實(shí)際工作中肯定伴隨著高震動(dòng)、高沖擊等情況產(chǎn)生,一旦光學(xué)碼道跑偏,就會(huì)導(dǎo)致編碼器多圈數(shù)據(jù)出錯(cuò),所以說(shuō)光學(xué)編碼器并不符合用在戶外或者重工行業(yè)等惡劣工況中的使用。
磁電編碼器最近幾年發(fā)展迅速,早已經(jīng)擺脫了當(dāng)初抗干擾能力差、精度誤差高等固有印象,并且在環(huán)境適應(yīng)上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于光電編碼器,包括在多年前SICK的ATM60系列中的Profibus-DP總線在當(dāng)初港機(jī)項(xiàng)目中應(yīng)用的印象非常深刻;最近幾年德國(guó)TR的CVM58系列中的Profinet以太網(wǎng)工業(yè)編碼器在物流行業(yè)中表現(xiàn)優(yōu)異,這都在說(shuō)明全磁電編碼器早已從編碼器市場(chǎng)體量中的備用軍變成為主力軍。
有些客戶在選型初期很糾結(jié)于編碼器的本身價(jià)格,反而忽略了后期使用成本,編碼器作為大型設(shè)備中的關(guān)鍵零部件,如果在驗(yàn)收階段或者后續(xù)使用階段出現(xiàn)問(wèn)題,會(huì)導(dǎo)致技術(shù)人員不停的去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維保服務(wù),這些成本代價(jià)就不是編碼器本身產(chǎn)品價(jià)格差值所能比擬的,這種后續(xù)維保成本我們稱為“試錯(cuò)成本”,而因幾百元甚至幾十元的產(chǎn)品價(jià)格差值而導(dǎo)致“試錯(cuò)成本”可能性無(wú)限放大是非常不可取的。