El encoder absoluto multivuelta es el sensor de posición de referencia en aplicaciones de Motion Control, robótica y posicionamiento industrial. Conoce la posición exacta en todo momento, incluso después de un corte de alimentación, sin necesidad de buscar referencia al encender. Te explico los tipos, su integración con Siemens y el diagnóstico de los fallos más comunes.
Encoder incremental vs absoluto: la diferencia fundamental:
Un encoder incremental genera pulsos al girar: el contador del PLC o del drive acumula esos pulsos desde la última referencia guardada. Si hay un corte de alimentación, el contador se reinicia a cero y el sistema no sabe en qué posición está: necesita hacer home (buscar el fin de carrera o sensor de referencia a cero) antes de poder mover la carga, es decir que después de un corte de corriente el encoder pierde la posición y necesita volver a un sensor para reiniciarse, el conexionado es mediante cableado, el más común necesita los hilos de alimentación , los de pulsos de los canales de conteo y un pulso por paso por cero.
Un encoder absoluto tiene una posición única para cada ángulo de su eje: al encender, el encoder transmite inmediatamente la posición actual sin necesidad de movimiento ni de home. En aplicaciones donde el home puede ser peligroso o muy lento, el absoluto es imprescindible, digamos que el absoluto no necesita hacer cero en cada corte de corriente , tiene memoria de la posición siempre, normalmente esto encoders funcionan bajo un bus de comunicación , tipo profinet , profibus, etc.
Encoder absoluto single turn vs multivuelta:
Un encoder absoluto single turn conoce la posición dentro de una vuelta (0 a 360°) con alta resolución (típicamente 12 a 17 bits por vuelta, es decir hasta 131.072 posiciones distintas por vuelta). Al dar más de una vuelta completa, reinicia su lectura.
Un encoder absoluto multivuelta suma al single turn una etapa de engranajes internos que cuenta el número de vueltas completas (tipicamente 12 bits adicionales = hasta 4.096 vueltas), estos modelos no solo guardan el valor de una sola vuelta si no que acumulan los datos de muchos giros sin reiniciarse.
Interfaces de comunicación del encoder absoluto:
Los encoders absolutos se comunican con el controlador mediante distintas interfaces: SSI (Synchronous Serial Interface, la más tradicional, necesita módulo de encoder en el PLC), Hiperface o EnDat (interfaces propietarias para drives Siemens y Heidenhain respectivamente), PROFINET (el encoder se convierte en un dispositivo de red que el PLC lee directamente como cualquier otro periférico PROFINET, sin módulo de encoder adicional), y IO-Link (para encoders de menor resolución o gamas económicas).
Integración de encoder PROFINET con S7-1200 o S7-1500:
Un encoder absoluto con interfaz PROFINET se integra en TIA Portal exactamente igual que cualquier otro periférico PROFINET: importas el archivo de configuración que descargas de la web del fabricante , el GSDML del encoder, lo añades a la topología de red, le asignas IP y nombre de dispositivo.
El PLC lee la posición del encoder en cada ciclo de programa desde el bloque de datos de entrada PROFINET correspondiente. No necesitas ningún módulo de encoder adicional en el PLC. Esta integración PROFINET directa es compatible con los encoders Sick, Heidenhain, Baumer y otros fabricantes que ofrecen interfaz PROFINET.
Los fallos más frecuentes en encoders absolutos son: pérdida de posición por vibración excesiva (el eje del encoder tiene juego mecánico o el acoplamiento está desgastado, la posición leída varía aunque el eje esté parado), fallo de comunicación (cable dañado, conector sucio o con corrosión, cable SSI o PROFINET con impedancia incorrecta), y error de posición tras sustitución (el encoder nuevo no está en el mismo ángulo inicial que el anterior, hay que ajustar el offset de posición en los parámetros del drive o del PLC).
Mantenimiento preventivo del encoder absoluto:
El encoder absoluto es un componente de alta precisión que requiere atención en su instalación y mantenimiento. Los puntos clave son: alineación del acoplamiento entre el eje del encoder y el eje de la máquina (la desalineación genera vibraciones que acortan la vida de los rodamientos del encoder), verificación periódica del apriete del acoplamiento y de la brida de fijación (las vibraciones mecánicas pueden aflojar los tornillos), limpieza del conector (la contaminación por aceite o polvo metálico en el conector causa errores de comunicación intermitentes), y sustitución preventiva de encoders SSI con rodamientos de más de 50.000 horas de servicio.
💡 Encoder multivuelta con energía Wiegand: sin batería
Los encoders absolutos multivuelta con tecnología Wiegand generan su propia energía durante el giro gracias al efecto magnético Wiegand. No necesitan batería para contar las vueltas cuando están sin alimentación. Eliminan el problema del mantenimiento de baterías y del fallo por batería agotada. Son los más recomendables para instalaciones donde el acceso para mantenimiento es difícil o infrecuente.