En muchas plantas industriales salvadoreñas se utilizan encoders en bandas
transportadoras, empacadoras, cortadoras, extrusoras, bobinadoras, ascensores,
máquinas de llenado y sistemas de posicionamiento.
Estos dispositivos permiten conocer la velocidad, la distancia recorrida,
el sentido de giro o la posición de un eje.
Sin embargo, no todos los encoders trabajan de la misma manera. Seleccionar
el tipo incorrecto puede provocar pérdida de posición, conteos inestables,
paros frecuentes o problemas al reiniciar una máquina después de un corte
de energía.
El encoder incremental informa cuánto se movió el eje.
El encoder absoluto informa en qué posición se encuentra el eje.
Diferencia principal entre ambos
La selección depende de si el proceso necesita una posición relativa o
conocer la posición real después de un reinicio.
Genera pulsos a medida que gira el eje. El PLC o controlador debe contar
esos pulsos para calcular la posición, velocidad o distancia.
Entrega posición relativa.
Permite medir velocidad y sentido de giro.
Normalmente utiliza canales A, B y Z.
Puede requerir una rutina de referencia o homing.
Es una solución económica para aplicaciones sencillas.
Requiere entradas rápidas o contador HSC.
Entrega un valor digital único para cada posición del eje, permitiendo
conocer la ubicación real después de restablecer la energía.
Entrega posición real.
Puede conservar la referencia después de un apagón.
Existe en versión de una vuelta y multivuelta.
Reduce o elimina la necesidad de homing.
Es ideal para posicionamiento preciso.
Puede utilizar redes y protocolos industriales.
¿Cómo interpreta el PLC cada señal?
Ambos encoders se conectan a un sistema de control, pero entregan
información diferente.
Movimiento del eje
El motor, polea o mecanismo comienza a girar.
→
Encoder incremental
Envía pulsos que deben contarse.
→
PLC
Calcula velocidad, distancia o posición relativa.
Movimiento del eje
El mecanismo se encuentra en una posición determinada.
→
Encoder absoluto
Entrega un código único de posición.
→
PLC
Lee directamente la posición actual.
Canales de un encoder incremental
Los canales permiten contar pulsos, determinar el sentido de giro y
establecer una referencia.
A
Canal A
Genera el tren principal de pulsos que utiliza el PLC para realizar
el conteo.
B
Canal B
Está desfasado respecto del canal A y permite determinar el sentido
de rotación.
Z
Canal Z
Genera normalmente un pulso por vuelta y puede utilizarse como referencia
de origen.
Aplicaciones comunes en la industria salvadoreña
La selección cambia según la máquina, el proceso y el nivel de precisión requerido.
1
Medición de longitud en máquinas de bolsas, papel o plástico.
2
Control de velocidad en bandas transportadoras.
3
Conteo de vueltas en bobinadoras y enrolladoras.
4
Posicionamiento de mesas giratorias y mecanismos automáticos.
5
Control de elevadores, grúas y sistemas de desplazamiento.
6
Retroalimentación de servomotores y sistemas CNC.
7
Sincronización de máquinas empacadoras y etiquetadoras.
8
Control de posición en líneas automáticas de producción.
Comparación rápida
Esta tabla resume las diferencias más importantes.
| Característica |
Incremental |
Absoluto |
| Tipo de información |
Pulsos y posición relativa. |
Valor único de posición real. |
| Después de un apagón |
Puede perder la referencia. |
Puede recuperar la posición. |
| Rutina de homing |
Frecuentemente necesaria. |
Puede no ser necesaria. |
| Costo |
Generalmente menor. |
Generalmente mayor. |
| Programación |
Relativamente sencilla. |
Puede requerir protocolos o módulos especiales. |
| Uso típico |
Velocidad, longitud y conteo. |
Posicionamiento preciso y recuperación de posición. |
El PLC debe soportar contador rápido HSC
Un encoder incremental puede generar miles de pulsos por segundo.
Las entradas digitales normales de muchos PLC no tienen suficiente velocidad
para detectar todos esos pulsos.
Frecuencia = PPR × RPM ÷ 60
Ejemplo: un encoder de 1,024 PPR girando a 1,800 RPM genera aproximadamente
30,720 pulsos por segundo, equivalentes a 30.72 kHz.
Si se utiliza conteo en cuadratura x4, el controlador debe procesar una
frecuencia efectiva todavía mayor.
Verifique el tipo de salida eléctrica
Que el encoder trabaje a 24 V no garantiza que sea compatible con cualquier PLC.
NPN
La salida conmuta hacia negativo. Debe ser compatible con entradas tipo source.
PNP
La salida entrega positivo. Es común en automatización industrial moderna.
Push-pull
Puede entregar niveles alto y bajo de forma activa.
Line driver
Utiliza señales diferenciales y ofrece mayor inmunidad al ruido.
TTL
Utiliza niveles de señal bajos y requiere compatibilidad específica.
HTL
Utiliza niveles de voltaje más altos y es común en ambientes industriales.
El cableado puede ser la verdadera causa de la falla
En muchas máquinas, el encoder y el PLC están en buenas condiciones, pero
el conteo falla por interferencia eléctrica.
✓
Separar el cable del encoder de conductores de motor.
✓
No instalarlo junto a la salida PWM de un variador.
✓
Utilizar cable apantallado y par trenzado cuando corresponda.
✓
Conectar correctamente la pantalla según el fabricante.
✓
Realizar cruces con potencia aproximadamente a 90 grados.
✓
Verificar puesta a tierra y conexión equipotencial.
Ejemplo típico en una planta salvadoreña
Una máquina empacadora comienza a cortar el producto con medidas diferentes.
Producción reporta que el encoder está malo y solicita reemplazarlo.
1
El encoder genera pulsos correctamente.
2
La entrada rápida del PLC está configurada correctamente.
3
El cable del encoder comparte bandeja con la salida del VFD.
4
La pantalla está conectada mediante un conductor largo.
5
El PLC pierde pulsos durante la aceleración del motor.
6
El problema real es interferencia, no daño del encoder.
¿Cuál conviene utilizar?
La decisión debe tomarse según las necesidades del proceso, no únicamente
por el precio del dispositivo.
Utilice encoder incremental cuando:
Necesita medir velocidad.
Desea contar longitud o distancia.
La máquina puede iniciar desde cero.
Existe sensor de referencia.
El PLC tiene contador rápido.
No es crítico conservar posición después de un apagón.
Utilice encoder absoluto cuando:
Necesita conocer la posición real al encender.
No puede realizar una rutina de homing.
La máquina tiene múltiples posiciones.
Perder la referencia puede dañar el proceso.
Necesita registrar varias vueltas.
El PLC es compatible con el protocolo utilizado.
Resolución no significa necesariamente precisión
Un encoder puede tener muchos pulsos por revolución y aun así presentar
errores si existe deslizamiento, vibración, holgura mecánica, mala alineación,
interferencia eléctrica o una configuración incorrecta en el PLC.
El mejor encoder no siempre es el más caro
Es el que entrega al sistema la información necesaria, con la velocidad,
resolución, compatibilidad y confiabilidad que realmente requiere el proceso.
¿Necesita seleccionar o diagnosticar un encoder?
En Mechatronics Solution podemos apoyar en selección, instalación,
programación de PLC, configuración de contadores rápidos, revisión de señales,
diagnóstico de interferencias y puesta en marcha de sistemas de posicionamiento.
