旋转编码器驱动电缆生产：在线速度检测的工程解决方案！

在现代工业生产中，电缆的制造是一个关键的环节，而电缆的质量和性能直接受到走线速度的影响。因此，为了确保电缆的质量和性能，需要对电缆的走线速度进行精确的检测和控制。在这方面，旋转编码器是一种常用的测量装置，它可以通过测量脉冲数来确定电缆的走线速度。

1. 系统设计原理

在电缆的生产工艺中，不同型号的电缆都有其特定的走线速度要求。这些走线速度通常是由电缆带动旋转编码器来检测的。旋转编码器通过测量脉冲数来确定电缆的走线速度。具体的原理如下：

旋转编码器每旋转一周，其计数脉冲个数为NP(脉冲个数/转)。

旋转编码器角分辨率P(单位：°/个)为：P = 360 / NP

假设主动导向轮的半径为r米，则旋转编码器位移分辨率Ps(单位：m/个)为：Ps = 2πr / NP

当计数脉冲个数为N个时，由旋转编码器测量的位移量S(单位：m)为：S = Ps * N

电缆的走线速度V(单位：m/s)为：V = S / T，其中T为接收N个脉冲所用的时间(单位：s)。

这个系统的核心在于旋转编码器，它可以将电缆的直线位移（长度）转化为旋转编码器的脉冲数字信号输出。

2. 硬件电路设计原理

硬件电路设计中，使用了AT89C51单片机作为控制核心，用于接收和处理旋转编码器输出的脉冲信号。具体设计如下：

旋转编码器输出的脉冲信号经过电平转换，变成O～5 V的TTL电平脉冲，然后送到AT89C51单片机的外部中断INT0端。

每当单片机接收到一个脉冲信号时，就执行一次外部中断，同时计数脉冲存储器加1。

单片机会将计数脉冲与标准脉冲值进行比较，然后通过P0口输出给定值的数字量。

输出的数字量经过D/A转换，变成给定值的模拟量，最终送给收线电机调速器，用于控制电机的转速。

工作时，当收线电机带动电缆运动时，主动导向轮与电缆接触，从而带动旋转编码器旋转并输出脉冲信号。这些脉冲信号经过一系列处理后，可以用来判断当前线速度的大小。

线速度的计算方法如下：

例如，要求线速度V为0.1 m/s，那么旋转编码器每秒需要输出的标准脉冲数为0.1 * 1000 / 0.5 = 200个/s。

这个系统的设计充分利用了旋转编码器的特性，通过测量脉冲数来确定电缆的走线速度，从而实现了在线速度检测和控制的功能。同时，可以根据需要选择不同位数的D/A转换芯片，以提高电机转速控制的精度。

总之，旋转编码器在电缆生产中的应用是一个重要的技术手段，它可以有效地提高电缆的质量和性能，确保生产过程的稳定性和可控性。这个系统的设计原理和硬件电路设计为电缆生产工艺提供了有力的支持。