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下載手機(jī)APP 2月20日公司收到兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)返回來(lái)的編碼器，是安徽一個(gè)垃圾焚燒處理場(chǎng)用了五年的又臟又臭的絕對(duì)值多圈編碼器，因?yàn)樘K了，信號(hào)有點(diǎn)不穩(wěn)定，用戶希望檢測(cè)一下看是否還能用嗎。擦拭干凈查看標(biāo)簽一品一碼，是13年6月交貨的，就在這么臟的垃圾吊上用了五年。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)還有其他幾個(gè)同型號(hào)的還用得好好的，用戶處于設(shè)備維護(hù)成本考慮，要我們檢測(cè)一下是否是維修師傅誤判，是否還能繼續(xù)使用，這是用戶對(duì)我們產(chǎn)品的充分信任，他們認(rèn)為這是一款足夠強(qiáng)大的產(chǎn)品。
那么惡劣環(huán)境下的絕對(duì)值編碼器該如何選呢？編碼器使用工程師經(jīng)常掉入的誤區(qū)：
第一，是“能用就好”只剩下功能了。這個(gè)“能用”是過(guò)去在哪個(gè)級(jí)別應(yīng)用？接下去用有沒(méi)有越級(jí)使用？典型的是經(jīng)濟(jì)級(jí)的日系編碼器，用到了歐系電機(jī)所需要的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)等級(jí)上。表面上看，通上電確實(shí)是能用的。但是用下來(lái)經(jīng)常這個(gè)問(wèn)題那個(gè)問(wèn)題的，需要返回到現(xiàn)場(chǎng)去找毛病。工程師大量的時(shí)間，浪費(fèi)在去現(xiàn)場(chǎng)出差的路上。那么這個(gè)時(shí)候的性價(jià)比，已經(jīng)輸在大量的人工成本浪費(fèi)上了，還有什么性價(jià)比可言？
第二，就是大品牌就好，尤其是掛上“進(jìn)口”兩個(gè)字，不管它是什么品牌，總以為就是好的。實(shí)際上大品牌有各種產(chǎn)品，編碼器不一定是它的優(yōu)勢(shì)主力產(chǎn)品。那么進(jìn)口編碼器也有等級(jí)之分的，高低的分別。你選擇的進(jìn)口編碼器，他的等級(jí)是不是到位了。也就是說(shuō)，它的性能是不是適用于你所使用的環(huán)境。這個(gè)你如果不了解，僅僅是對(duì)大品牌的信任，選擇了低級(jí)別的編碼器，用到了必須高級(jí)別的使用環(huán)境上去，那就要吃虧了。例如起重設(shè)備工程機(jī)械（沒(méi)有空調(diào)環(huán)境下），以及戶外使用的環(huán)境下，就必須選擇標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)等級(jí)的編碼器了，溫度范圍需要達(dá)到85度，外殼防護(hù)等級(jí)需要達(dá)到IP67。
第三，就是這個(gè)品牌，聽(tīng)說(shuō)人家用得很多啦，或者它賣了很多了，這就是把“或然事件”當(dāng)作了“必然事件”認(rèn)識(shí)。別人家用的很多，它是用在哪個(gè)級(jí)別？哪個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合下？它賣了很多，是賣到了哪個(gè)級(jí)別？哪種應(yīng)用場(chǎng)合？也許別家用得不好的并沒(méi)說(shuō)出來(lái)，這可能也不僅是編碼器技術(shù)問(wèn)題。
第四,設(shè)計(jì)指定或者用戶指定。這其實(shí)是早期的“設(shè)計(jì)費(fèi)”“上圖費(fèi)”銷售的做了工作遺留下來(lái)的問(wèn)題。十多年前設(shè)計(jì)單位不熟悉編碼器，市場(chǎng)上可選的進(jìn)口編碼器也還不多，編碼器銷售做了工作，給了樣本和“其他的許諾”，設(shè)計(jì)就上圖了。以后是天下設(shè)計(jì)一大抄，一直延伸抄到現(xiàn)在。而原先設(shè)計(jì)的編碼器也許早就被偷梁換柱了，既然被指定，仍然可以大搖大擺的進(jìn)入。例如產(chǎn)地從德國(guó)換到波蘭、馬來(lái)西亞、印度，越南……，溫度從原先的85度降低了等級(jí)到70度，外殼螺絲明晃晃的，就這樣都能被指定，一旦出了麻煩工程師自認(rèn)倒霉。
第五,老板要用便宜的,那么就選性價(jià)比最高的。但是，也許大部分工程師還不真正了解編碼器的性價(jià)比怎么比。例如小型加工設(shè)備、小型伺服電機(jī)，現(xiàn)在的編碼器用量都很大。那么這種數(shù)量多，它不代表說(shuō)他的級(jí)別高，如果聽(tīng)了它的大、性價(jià)比高的宣傳，編碼器被用到了“越級(jí)”高的等級(jí)上，也許就要吃虧了。它那個(gè)用的多，其實(shí)都是有局限性的，是集中在一兩個(gè)小型機(jī)器設(shè)備，一兩個(gè)專用的使用條件下的。如果換幾個(gè)機(jī)器，換幾個(gè)使用條件，也許它的適用性就不夠了，就要吃虧了。
編碼器的比較，都要在同級(jí)別上的比較，高一級(jí)的可以向下兼容，而低一級(jí)的不可以向上兼容。100個(gè)編碼器只是在一個(gè)兩個(gè)方面的應(yīng)用，不如100個(gè)編碼器在十個(gè)方面的應(yīng)用，這是性能的預(yù)估。
編碼器的參數(shù)分為功能參數(shù)和性能參數(shù)兩部分，功能參數(shù)就是這個(gè)編碼器可以做什么用處的。而性能參數(shù)就是保證這些用處在什么樣的工況條件下能夠保證用好它。
比如一個(gè)增量型編碼器，它的分辨率是1024，它有ABZ三相輸出，這些是它的性能參數(shù)。而它的溫度工作范圍。是從零下25度。到正85度。那么在這個(gè)溫度范圍里邊。它是可以正常工作的。超出了這個(gè)溫度范圍，就無(wú)法保證它的工作正常。這個(gè)溫度范圍就是它的性能參數(shù)。還有其他性能參數(shù)，例如防塵防水的防護(hù)等級(jí)IP67?？拐駝?dòng)等級(jí)、抗沖擊等級(jí)參數(shù)。EMC電磁兼容性抗干擾等級(jí)，信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳輸距離，等等。
編碼器的可應(yīng)用范圍很廣。針對(duì)不同的應(yīng)用范圍，編碼器的性能設(shè)計(jì)，它也是大致可分等級(jí)的。目前世界上還沒(méi)有一家編碼器廠家能夠做出所有的編碼器來(lái)。每一家編碼器廠家，都會(huì)根據(jù)自身的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與市場(chǎng)細(xì)分，找到適合自己的應(yīng)用領(lǐng)域，來(lái)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)編碼器性能參數(shù)要求。
對(duì)標(biāo)編碼器的性能分級(jí)，在同級(jí)別比較，那么大約可以分出這么幾級(jí)：
0星級(jí)：是沒(méi)有編碼器外殼的簡(jiǎn)易型的編碼器芯片，或者模塊式編碼器。比如單圈絕對(duì)值磁編芯片，輸出的信號(hào)是SPI信號(hào)（有些說(shuō)是SSI信號(hào)，其實(shí)不能與成品編碼器標(biāo)準(zhǔn)SSI信號(hào)混淆）。
這種編碼器是給用戶做二次開(kāi)發(fā)用的，直接做在某種設(shè)備里邊。如果要分星級(jí)的話，這種是沒(méi)有星級(jí)的。然后就是這種芯片與模塊式的編碼器的簡(jiǎn)易封裝。提供了一個(gè)轉(zhuǎn)軸、軸承、底座和外殼。外觀上看似像一個(gè)成品編碼器了。但這種產(chǎn)品成本很低，內(nèi)部談不上有什么性能考量，僅僅是一些功能參數(shù)，沒(méi)有確定的性能，也就沒(méi)有性價(jià)比。性價(jià)比=0/1=0。
☆星級(jí)：往上一級(jí)，就是簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)了內(nèi)部電源啊，信號(hào)處理啊，這些最基本的成品編碼器所需要的性能參數(shù)，適用于小型加工設(shè)備。屬于小型加工設(shè)備經(jīng)濟(jì)級(jí)編碼器。
這種經(jīng)濟(jì)級(jí)編碼器，它主要只需要適用于一兩種機(jī)械設(shè)備能夠用，滿足有限的性能要求，然后就可以批量生產(chǎn)了。
☆☆星級(jí)：那么再上一級(jí)，就是經(jīng)過(guò)有性能設(shè)計(jì)的小型經(jīng)濟(jì)級(jí)編碼器，可以更通用一些。多種小型機(jī)械設(shè)備都能夠適用，這種針對(duì)小型設(shè)備的電氣機(jī)械等環(huán)境因素，它都是有過(guò)一定的性能設(shè)計(jì)，目前最典型的就是大量的經(jīng)濟(jì)級(jí)的小型伺服電機(jī)編碼器,這種小型伺服電機(jī)的編碼器目前的市場(chǎng)量非常大，2500線UVW為主。各種小型伺服電機(jī)配置。
當(dāng)然，有些伺服電機(jī)編碼器也有特定的性能要求和較高等級(jí)的設(shè)計(jì)，例如溫度有些設(shè)計(jì)到了120度。
☆☆☆星級(jí)：經(jīng)濟(jì)級(jí)自動(dòng)化編碼器。主要是以日系的經(jīng)濟(jì)級(jí)小型PLC所配的自動(dòng)化編碼器為主。
自動(dòng)化的編碼器的要求比伺服編碼器的要求更高一些。因?yàn)樽詣?dòng)化的應(yīng)用環(huán)境更復(fù)雜些，具體用到哪里，預(yù)先是不知道的。那里的電氣環(huán)境，溫度范圍，現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)，灰塵水汽防護(hù)等級(jí)的要求都要高了。典型以市場(chǎng)上大量日系的連接PLC的普通增量編碼器為主。
☆☆☆☆☆星級(jí)：歐系標(biāo)準(zhǔn)性能要求一般比日系的要求高一些，也有較經(jīng)濟(jì)型編碼器和標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)編碼器兩個(gè)級(jí)別，為了便于理解先說(shuō)5星級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)編碼器。以編碼器外徑58為標(biāo)準(zhǔn)，溫度范圍從零下25度到零上85度。外殼防塵防水的防護(hù)等級(jí)達(dá)到了IP67，要求編碼器外殼圓周上沒(méi)有一顆螺絲。抗震等級(jí)達(dá)到10G以上，電磁兼容性EMC達(dá)到了兩級(jí)。這些性能參數(shù)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)使用環(huán)境，可適用于各種室內(nèi)與室外環(huán)境的自動(dòng)化應(yīng)用，這個(gè)編碼器的等級(jí)就是五星級(jí)編碼器。
☆☆☆☆星級(jí)：達(dá)不到上面這個(gè)5星要求的，只能在工廠室內(nèi)使用的，只能是4星級(jí)編碼器，比如編碼器的溫度只能達(dá)到70度?；蛘呔幋a器的外殼圓周上有螺絲釘了，在各種振動(dòng)及通電斷電的工作升溫降溫，熱脹冷縮的那些條件下呢，能防塵防水的防護(hù)等級(jí)就會(huì)下降，性能要比五星級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)等級(jí)差一級(jí)。
也許從編碼器外殼上也可以簡(jiǎn)易判斷等級(jí)：
低等級(jí)編碼器采用塑料外殼有螺釘，或者金屬外殼有螺釘或鉚釘
五星級(jí)編碼器采用金屬外殼，外殼沒(méi)有螺釘，溫度范圍-25度~85度。
性價(jià)比的性能有多重要？性能是要能夠保證編碼器在各種狀況下都能正常使用的，編碼器的性能設(shè)計(jì)，就是容錯(cuò)性設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)各種可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，包括內(nèi)部器件和外部環(huán)境的變化，都還能保證編碼器用好。
例如：外殼防護(hù)等級(jí)的重要性，因?yàn)樵诰幋a器通電和停電變化中，內(nèi)部器件的溫度是會(huì)有變化的，這種變化引起的熱漲冷縮會(huì)引起編碼器外殼內(nèi)部和外部的氣壓變化，如果防護(hù)等級(jí)不高，會(huì)有壓縮性粉塵水汽的進(jìn)入，編碼器是精細(xì)電子產(chǎn)品，這些粉塵水汽的進(jìn)入容易引起內(nèi)部器件與電路的性能改變，而使編碼器出現(xiàn)偶發(fā)的不正常故障。
編碼器不正常引起的停機(jī)檢查甚至維修更換，所帶來(lái)的時(shí)間人力損失成本，損害了編碼器的“性價(jià)比”，如果出現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量事故甚至安全事故，那損失更大。作為編碼器的性能設(shè)計(jì)者的容錯(cuò)性設(shè)計(jì)，就要預(yù)估到現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的狀況。而編碼器使用者也需要評(píng)估這個(gè)編碼器一旦出現(xiàn)不正常了，它所帶來(lái)的出錯(cuò)成本有多高。
性價(jià)比的價(jià)格是什么？
其實(shí)是用戶成本。
成本不僅僅是買一個(gè)編碼器的價(jià)格。
前面講了是性能，那么性價(jià)比中的價(jià)格，也不僅僅是簡(jiǎn)單的把編碼器拆開(kāi)來(lái)看了，看著它里面的電子元器件加起來(lái)的價(jià)格?；蛘哔I一個(gè)編碼器的價(jià)格。
這里邊的成本是具有編碼器領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)積累、售后服務(wù)、產(chǎn)品品質(zhì)管理積累和品質(zhì)保證，企業(yè)誠(chéng)信度信譽(yù)，企業(yè)文化積累，等等。企業(yè)無(wú)形價(jià)值所積累的品牌價(jià)值對(duì)產(chǎn)品價(jià)格的附加。
對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，還有編碼器使用過(guò)程中所需要投入的配置能力，調(diào)試維護(hù)等等的成本，以及可能發(fā)生的出錯(cuò)概率所帶來(lái)的出錯(cuò)成本。
無(wú)論怎樣看，性價(jià)比中的性能不可數(shù)字化。而價(jià)格是可數(shù)字化的。一個(gè)產(chǎn)品的價(jià)格。既有內(nèi)在的品牌價(jià)值與技術(shù)支援與售后服務(wù)內(nèi)容，也要考量用戶在使用中還要增加的哪些成本，以及長(zhǎng)期使用中，還需要增加的哪些成本。
有些編碼器對(duì)于容錯(cuò)性設(shè)計(jì)的不確定，往往為了防止出錯(cuò)，還需要增加一些漏洞的補(bǔ)防措施與硬件跟進(jìn)，而這些補(bǔ)漏的措施與硬件東西也是有成本增加投入的。
比如有些產(chǎn)品好是好，但需要有懂技術(shù)的專業(yè)工程師來(lái)投入去安裝、調(diào)試、維護(hù)。那么所需要附加投入的成本就比較高。而有些傻瓜型設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，一個(gè)普通的電工拿著萬(wàn)用表就可以去工作了，那所需要附加投入的成本就比較低，把這兩個(gè)產(chǎn)品比較的性價(jià)比，那就是“傻瓜型”的-電工拿著萬(wàn)用表就可以去用的編碼器，它的“性價(jià)比”當(dāng)然就要高很多了。
綜上所述，回到文章開(kāi)頭，這個(gè)垃圾焚燒處理場(chǎng)用了五年的又臟又臭的絕對(duì)值多圈編碼器所具備的特質(zhì)：
金屬外殼，無(wú)螺絲密壓，高抗震動(dòng)等級(jí)，高防護(hù)等級(jí)，適合戶外極惡劣工況；
寬工作溫度，從我國(guó)極寒的北方到溫暖潮濕的南方都能適用，-25℃~85℃；
寬工作電壓，極性保護(hù)和短路保護(hù)，無(wú)論現(xiàn)場(chǎng)誰(shuí)接線，萬(wàn)一接錯(cuò)線都不會(huì)燒；
4-20mA輸出，廣泛的PLC支持基礎(chǔ)，電工拿萬(wàn)用表也能維護(hù)；
具有十幾年產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，容錯(cuò)性設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)各種可能出現(xiàn)的故障；
同型號(hào)的產(chǎn)品在十幾項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目中應(yīng)用，已然經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的市場(chǎng)檢驗(yàn)；
產(chǎn)品一品一碼，產(chǎn)品質(zhì)量可追溯，售后、服務(wù)、配件有保障；
只有是5星級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)等級(jí)編碼器，才經(jīng)得起這樣的考驗(yàn)。
后記：
1、profinet信號(hào)和4-20mA信號(hào)輸出的編碼器的比較
profinet編碼器是來(lái)自德國(guó)設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)，工業(yè)以太網(wǎng)也是將來(lái)的大趨勢(shì)。但是它的初期開(kāi)發(fā)技術(shù)投入附加值高，現(xiàn)場(chǎng)使用成本也高，需要專業(yè)的工業(yè)以太網(wǎng)電纜，優(yōu)質(zhì)的接插件配置，不然現(xiàn)場(chǎng)就容易丟信號(hào)，以及懂profinet的現(xiàn)場(chǎng)工程師和以后使用的維護(hù)成本，這樣的附加成本也就高了。
中國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)條件不同于德國(guó)，在德國(guó)現(xiàn)場(chǎng)EMC比較規(guī)范，德國(guó)工人的素養(yǎng)高，做事規(guī)矩。而在中國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)，由于各家產(chǎn)品的混用，EMC混用后的電氣環(huán)境復(fù)雜，技術(shù)工程師與現(xiàn)場(chǎng)工人的技術(shù)素養(yǎng)參差不齊，也就是在德國(guó)用得很好的profinet，或者在外資工廠用得很好的profinet，換個(gè)復(fù)雜點(diǎn)使用環(huán)境都能用得好嗎？
你需要選擇專業(yè)的編碼器供應(yīng)商，要能夠懂profinet，能夠提供售前選型與售后服務(wù)，是否有profinet信號(hào)測(cè)試手段，是否有現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題能夠提供分析判斷而幫助解決問(wèn)題？而用戶自己也要提升使用配置的電纜接插件與布線專業(yè)性成本，培訓(xùn)工程師和現(xiàn)場(chǎng)工人，預(yù)設(shè)今后的維護(hù)保養(yǎng)成本與更換備件成本，那它的性價(jià)比計(jì)算，就不僅僅是看編碼器報(bào)價(jià)了。
而4-20mA信號(hào)輸出的編碼器，看似一個(gè)AD轉(zhuǎn)換成本不高，但是模擬量信號(hào)的穩(wěn)定與抗干擾是技術(shù)積累的活，懂得電器設(shè)計(jì)的工程師都知道，模擬電路穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的難度大于數(shù)字電路，如果是音響發(fā)燒友，知道模擬放大器的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于數(shù)字放大器的價(jià)格。那要靠長(zhǎng)期的技術(shù)積累，做得好是個(gè)技術(shù)附加值。
而4-20mA的使用就很簡(jiǎn)單了，信號(hào)兩根粗一點(diǎn)的線，一個(gè)電工一個(gè)萬(wàn)用表就能搞定的，所以它幾乎沒(méi)有附加使用成本。
2、十八個(gè)月編碼器性能反饋周期
編碼器用得好不好，編碼器的性能與性價(jià)比，最終是要由市場(chǎng)用戶檢驗(yàn)，用戶反饋來(lái)評(píng)說(shuō)的。
編碼器的市場(chǎng)性能反饋周期是十八個(gè)月，編碼器產(chǎn)品從交貨到系統(tǒng)集成，系統(tǒng)集成到終端設(shè)備，終端設(shè)備到使用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，再到用戶驗(yàn)收，再到終端用戶使用半年后的反饋，有多長(zhǎng)時(shí)間？十八個(gè)月了。
所以我有一個(gè)編碼器性能反饋周期十八個(gè)月的論點(diǎn)，這還是沒(méi)有什么需要大的設(shè)計(jì)改動(dòng)的。如果需要有大的設(shè)計(jì)改動(dòng)，提升性能，再走18個(gè)月周期，就是三年了。中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)的八國(guó)聯(lián)軍設(shè)備，日系歐系混用的電氣環(huán)境，如果再加上低端不專業(yè)的配置，現(xiàn)場(chǎng)工人素養(yǎng)的參差不齊，現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于德國(guó)工廠現(xiàn)場(chǎng)，即使進(jìn)口的編碼器也常常水土不服的，三年后敗下陣來(lái)，不稀奇。
選錯(cuò)編碼器、用錯(cuò)編碼器，總是性價(jià)比最差的。
選合適的編碼器，用好了編碼器，總是性價(jià)比最好的。
敬畏市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)、敬畏行業(yè)規(guī)則、敬畏專業(yè)分工時(shí)間積累、敬畏風(fēng)險(xiǎn)；
切忌無(wú)知者無(wú)畏，浮夸冒進(jìn)。也許出錯(cuò)成本是你輸不起的。
